(Fr.: formule chimique; Du.: chemische Formel; Eng.: chemical formula), een opeenvolging van chemische symbolen die de samenstelling en eventueel de bouw van het molecule van een chemische verbinding aanduiden.
De brutoformule of empirische formule geeft alleen aan welke atoomsoorten en in welke relatieve hoeveelheden deze in het molecule voorkomen (ook wel stechiometrische formule genoemd). Zo is de brutoformule van zwavelzuur H2SO4 (per molecule zwavelzuur 2 atomen waterstof, 1 atoom zwavel en 4 atomen zuurstof). Een benadering van de bouw van een molecule is de structuurformule die aangeeft hoe de atomen met elkaar verbonden gedacht moeten worden (afgezien van de ruimtelijke ordening). Een verdere benadering van de werkelijkheid is te geven door de formule in de vorm van een complexformule te schrijven, waarmee in een plat vlak wordt aangegeven bijv. hoe in H2SO4 het centrale zwavelion (6 positieve ladingen) symmetrisch is omgeven door 4 zuurstofionen (elk met 2 negatieve ladingen), waardoor het zgn. sulfaation ontstaat, dat 8 − 6 = 2 negatieve ladingen draagt, en daardoor 2 waterstofionen (elk met 1 positieve lading) kan binden. Dit is tevens een voorbeeld van een ionenformule die bij ionbindingen (zie Chemische binding) aangeeft uit welke ionen de verbinding is opgebouwd. Een beter inzicht in de verhoudingen binnen een chemische verbinding geeft de zogenaamde elektronenformule waarin de buitenelektronen der atomen door punten worden weergegeven. Elektronenformules worden vooral gebruikt bij covalente bindingen. Soms gebruikt men een vereenvoudigde schrijfwijze, waarbij de bindingselektronenparen door een valentiestreep, en de ongebonden elektronenparen door een streep worden aangeduid (zgn. elektronenconfiguratie).
Met behulp van de brutoformules van met elkaar reagerende stoffen is het mogelijk de reactievergelijkingen op te stellen, die kwantitatieve bepalingen mogelijk maken. Heeft men bij de anorganische chemie in de praktijk vaak voldoende aan de brutoformule, in de organische chemie is deze beslist onvoldoende, daar de eigenschappen der stof afhankelijk zijn van de aanwezigheid van bepaalde atoomconfiguraties (groepen). Vaak wordt de structuurformule in vereenvoudigde vorm geschreven, hetgeen zonder nadere naamsaanduiding tot verwarring kan leiden. In de organische chemie speelt het verschijnsel der isomerie een grote rol, d.w.z. twee geheel verschillende stoffen bevatten precies dezelfde soorten en aantallen atomen (hebben dezelfde brutoformule), doch in andere rangschikking (hebben verschillende structuurformules). Van deze structuurisomerie is onderscheiden de stereo-isomerie, die kan optreden bij twee stoffen met dezelfde structuurformule, doch waarbij de ruimtelijke rangschikking der atomen anders is.
In de organische chemie is kennis van de structuurformule van een verbinding onontbeerlijk, wil men bij de synthese daarvan doelbewust te werk gaan. Bovendien zegt het feit of in een structuurformule dubbele bindingen voorkomen, iets over de eigenschappen van de verbinding, soms ook iets over de kleur (over het verband tussen structuur en geur is nog te weinig bekend). In de organische chemie komen vele structuurformules voor die zeer ingewikkeld zijn. Voor bepaalde, vaak voorkomende, ringvormige structuren gebruikt men vereenvoudigde figuren.