一切物质都由粒子组成，粒子分为分子、原子。分子由原子组成。由两原子组成的分子称为双原子分子，是分子结构最简单的。双原子分子分为同核双原子分子与异核双原子分子，例如氧分子为同核双原子分子，氟化氢（ＨＦ）、氯化氢（ＨＣｌ）为异核双原子分子。
分子中的原子之间有相互作用力。不是所有的原子在通常情况下都能形成稳定的分子，例如氯原子与氙原子，只有当它们处于激发态时，才有可能形成氯化氙，回到基态又分裂为单个原子，这种分子叫准分子，利用准分子的特性可制成准分子激光器。
双原子分子指所有由两个原子组成的分子。双原子分子内的化学键通常是共价键。
很多非金属元素(包括氢、氮、氧、氟、氯、溴、碘等) 的单质均是双原子分子。其它元素 (如磷) 也可能以双原子分子构成单质，但这些双原子分子并不稳定。这些构成单质的双原子分子称为同核双原子分子。其中，氮和氧的同核双原子分子占地球大气层成份的 99%。
以双原子分子存在的化合物包括一氧化碳、一氧化氮等。这些双原子分子称为异核双原子分子。
如：H2,B2,N2,O2,F2,CL2,BR2,I2
还有CO,NO,HF.HCL.HBR,