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Die chemische Struktur gibt den Aufbau auf molekularer Ebene eines einheitlichen (homogenen) Stoffes wieder. Zu ihrer Darstellung werden verschiedene chemische Formeln verwendet. Information über die Struktur einer Verbindung ist oft, entsprechend den Regeln der chemischen Nomenklatur, auch in ihrem Namen enthalten. Moderne Datenbanken arbeiten hingegen mit eindeutigen Strukturcodes wie InChI, SMILES oder WLN.
Die Strukturaufklärung von Molekülen wird in der Strukturanalytik heutzutage mit verschiedenen instrumentellen Verfahren vorgenommen.