Les modèles moléculaires sont utilisés pour représenter la structure tridimensionnelle des molécules et pour montrer la disposition des atomes en leur sein. Les modèles remplissant l'espace montrent les tailles relatives des atomes, et les modèles boule et bâton montrent les liaisons entre les atomes. Les modèles peuvent aider à visualiser la structure électronique des molécules et à comprendre la relation entre la structure d'une molécule et ses propriétés. Ils peuvent également être utilisés pour prédire la réactivité de molécules et concevoir de nouveaux composés dotés de propriétés spécifiques.

En plus de montrer la disposition des atomes, les modèles moléculaires peuvent également être utilisés pour montrer les qualités suivantes d'un composé et de sa structure chimique :

- Longueurs de liaison

- Angles de liaison

- Angles dièdres

- Symétrie

- Orbitales moléculaires

- Densité électronique

Les modèles moléculaires sont un outil important dans l’étude de la chimie et peuvent aider à mieux comprendre la structure et les propriétés des composés.