Strukturformeln för en kemisk förening är en visuell representation som visar hur atomerna i den föreningen är sammanbundna. Den är ofta mer användbar än molekylformeln, som anger atomerna och deras kvantiteter men inte deras arrangemang i rymden. Till exempel visar molekylformeln för vatten, H2O, att det finns två väteatomer (H) och en syreatom (O) i molekylen, men visar inte hur de är ordnade eller bundna. Det finns flera olika typer av strukturformler, inklusive elektronpunktsdiagrammet, linjebindningsstrukturformeln, den kondenserade strukturformeln och skelettets strukturformel.
Atomer binder ofta till varandra genom att dela ett elektronpar och bildar en kovalent bindning. De kan också bilda en dubbelbindning, där fyra elektroner delas istället för två. I vissa fall är inte alla elektroner delade i bindningar mellan atomer i en förening. Sådana lösa elektronpar kallas ensamma par. Strukturformeln för en kemisk förening representerar visuellt var och en av dessa olika komponenter genom ett system av prickar eller linjer.
I ett elektronpunktsdiagram representeras alla yttre eller valenselektroner som är tillgängliga för bindning av punkter runt atomens kemiska symbol. En syreatom har sex elektroner i sitt valensskal, så det skulle representeras av ett O omgivet av sex punkter – två på toppen och botten, och en på varje sida. När syre binder med två vätemolekyler för att bilda vatten, delas elektronerna från väte i kovalenta bindningar. Eftersom varje väte har en valenselektron, visas det nya elektronpunktsdiagrammet som ett centralt O omgivet av åtta punkter, två på var och en av de fyra sidorna, och ett H till vänster och till höger, vilket betyder att dessa atomer är kovalent bundna.
En linjebindningsstrukturformel ersätter kovalenta bindningar med raka linjer och dubbelbindningar med en uppsättning parallella linjer. Vattens linjebindningsformel skulle visas som H—O—H, med de ensamma elektronparen representerade av punkter, två ovanför och två under O. Denna typ av formel kallas också en Lewis-struktur. Ibland utelämnas ensamma par från linjebindningsdiagrammet för enkelhets skull.
Kondenserade strukturformler är användbara för komplicerade molekyler som skulle ta för mycket plats om alla bindningar visades. I denna typ av formel grupperas vissa atomer, och endast de väsentliga bindningarna ritas. Eftersom atomer binder samman på förutsägbara sätt baserat på deras valenselektroner, kan vissa bindningar utelämnas i beskrivningen av molekylens struktur.
Skelettformeln går ett steg längre och utelämnar alla kol- och väteatomer, och visar bara de kemiska symbolerna för andra grupper kopplade med en linje till en sicksacklinjestruktur. Denna typ av formel är ofta lämplig inom organisk kemi, där molekyler som innehåller upprepade kedjor av kol- och väteatomer är vanliga. I en skelettformel representeras varje kol av en vinkel i linjen. Om två linjer förgrenar sig från den vinkeln antas det att två väteatomer är bundna till kolet. Den tomma änden av linjen indikerar ett kol bundet till tre väteatomer.