De eigenschappen die voornamelijk afhankelijk zijn van de opstelling van atomen in moleculen, in plaats van het aantal atomen, worden vaak aangeduid als structurele eigenschappen . Deze eigenschappen worden grotendeels bepaald door de moleculaire geometrie en de soorten obligaties aanwezig in het molecuul.

Hier zijn enkele belangrijke voorbeelden:

* Vorm en geometrie: De ruimtelijke opstelling van atomen in een molecuul beïnvloedt zijn vorm en geometrie. Dit beïnvloedt op zijn beurt zijn vermogen om te communiceren met andere moleculen, zijn reactiviteit en zijn fysische eigenschappen zoals smeltpunt en kookpunt.

* polariteit: De opstelling van atomen en hun elektronegativiteiten bepalen de algemene polariteit van een molecuul. Deze polariteit bepaalt hoe het molecuul zal interageren met andere polaire of niet-polaire moleculen.

* isomeren: Moleculen met dezelfde chemische formule maar verschillende opstellingen van atomen worden isomeren genoemd. Isomeren kunnen aanzienlijk verschillende eigenschappen hebben vanwege hun verschillende structuren, zelfs als ze hetzelfde aantal atomen hebben. Glucose en fructose hebben bijvoorbeeld dezelfde chemische formule (C6H12O6) maar verschillende structuren, wat leidt tot verschillende eigenschappen en rollen in het lichaam.

* Reactiviteit: De opstelling van atomen in een molecuul kan de reactiviteit ervan aanzienlijk beïnvloeden. Dit komt omdat de ruimtelijke opstelling van atomen de toegankelijkheid van specifieke functionele groepen kan bepalen en de vorming van overgangstoestanden tijdens chemische reacties kan beïnvloeden.

* Optische activiteit: Chirale moleculen, die niet-superimponeerbare spiegelbeelden hebben, vertonen optische activiteit. Deze eigenschap is volledig afhankelijk van de opstelling van atomen in het molecuul en is niet gerelateerd aan het aantal atomen.

Het is belangrijk op te merken dat hoewel deze eigenschappen voornamelijk worden beheerst door de opstelling van atomen, het aantal atomen ook een rol kan spelen. Het verhogen van de kettinglengte van een koolwaterstofmolecuul (het aantal koolstofatomen verhogen) kan bijvoorbeeld het smeltpunt en het kookpunt beïnvloeden. De dominante invloed op deze eigenschappen is echter nog steeds de specifieke opstelling van atomen in het molecuul.

Daarom is het inzicht in de rangschikking van atomen in moleculen cruciaal voor het voorspellen en verklaren van hun eigenschappen, zelfs meer dan alleen maar rekening houdend met het aantal aanwezige atomen.