Peamine erinevus lineaarsete ja mittelineaarsete molekulide vahel on see, et lineaarsetel molekulidel on keemiline struktuur, mis on sirgjooneline, samas kui mittelineaarsetel molekulidel on siksakiline või ristseotud keemiline struktuur.
Kõik meile teada olevad molekulid võib jagada kahte tüüpi lineaarsete ja mittelineaarsete molekulidena, sõltuvalt molekuli kujust. Kui molekuli keemilisel struktuuril on lineaarne geomeetria, mis näib olevat sirge, siis on see lineaarne molekul. Kõik muud molekulid on liigitatud mittelineaarsete molekulidena.