Kimyasal bir bileşiğin yapısal formülü, söz konusu bileşikteki atomların birbirine nasıl bağlandıklarını gösteren görsel bir temsildir. Atomları ve miktarlarını belirten, fakat uzayda düzenlemelerini göstermeyen moleküler formülden daha faydalıdır. Örneğin, suyun moleküler formülü H20, molekülde iki hidrojen (H) atomu ve bir oksijen (O) atomu olduğunu gösterir, ancak bunların nasıl düzenlendiğini veya bağlandıklarını göstermez. Elektron nokta diyagramı, hat bağı yapısal formülü, yoğunlaştırılmış yapısal formülü ve iskelet yapısal formülü dahil olmak üzere birkaç farklı yapısal formül vardır.
Atomlar genellikle bir çift elektron paylaşarak birbirlerine bağlanır ve bu da kovalent bir bağ oluşturur. Ayrıca, iki yerine dört elektronun paylaşıldığı bir çift bağ oluşturabilirler. Bazı durumlarda, tüm elektronlar bir bileşikteki atomlar arasındaki bağlarda paylaşılmaz. Bu tür gevşek elektron çiftlerine yalnız çiftler denir. Kimyasal bir bileşiğin yapısal formülü, bu farklı bileşenlerin her birini görsel olarak bir nokta veya çizgi sistemi vasıtasıyla temsil eder.
Bir elektron nokta diyagramında, bağlanma için mevcut olan tüm dış veya değer elektronları, atomun kimyasal sembolünün etrafındaki noktalarla temsil edilir. Bir oksijen atomunun değer kabuğunda altı elektron vardır, bu nedenle altı nokta ile çevrili bir O ile temsil edilir - iki üst ve alt ve bir iki yanda. Oksijen su oluşturmak için iki hidrojen molekülü ile bağlandığında, hidrojenden gelen elektronlar kovalent bağlarda paylaşılır. Her bir hidrojenin bir değerlik elektronuna sahip olması nedeniyle, yeni elektron nokta şeması, bu dört atomun kovalent olarak bağlandığını belirten sekiz nokta, ikisi dört tarafın her ikisinde ve sola ve sağa bir H ile çevrili merkezi bir O olarak görünür.
Bir çizgi-bağ yapısal formülü, kovalent bağları düz çizgilerle, çift bağları ise paralel çizgilerle değiştirir. Water'ın çizgi bağlanma formülü, H ve O olarak gözükür, yalnız iki elektron çifti noktalarla temsil edilir, ikisi O'nun altında ve ikisindedir. Bu formül formuna Lewis yapısı da denir. Bazen rahatlık için yalnız çiftler çizgi-bağ diyagramından çıkarılmıştır.
Yoğunlaştırılmış yapısal formüller, eğer bütün bağlar gösteriliyorsa çok fazla yer kaplayan karmaşık moleküller için faydalıdır. Bu formül formülünde, bazı atomlar birlikte gruplanır ve yalnızca esas bağlar çizilir. Atomlar, değerlik elektronlarına dayanarak tahmin edilebilir şekillerde bir araya geldiklerinden, molekül yapısını tanımlarken bazı bağlar ihmal edilebilir.
İskelet formülü bir adım daha ileri gider ve sadece bir çizgi ile zikzak çizgi yapısına bağlanan diğer grupların kimyasal sembollerini gösteren tüm karbon ve hidrojen atomlarını çıkarır. Bu formül formülü, yinelenen karbon ve hidrojen atomu zincirleri içeren moleküllerin yaygın olduğu organik kimyada sıklıkla uygundur. Bir iskelet formülünde, her bir karbon çizgideki bir açı ile temsil edilir. Eğer iki çizgi bu açıdan ayrılırsa, iki hidrojen atomunun karbona bağlı olduğu varsayılır. Çizginin boş ucu, üç hidrojen atomuna bağlı bir karbonu gösterir.
