亦称“分子空间结构”。共价键化合物分子中各原子在空间的相对排列关系。由于共价键具有方向性，故每一分子具有一定的几何构型。例如： 二氧化碳(CO2)直线型键角(α)180° 甲烷(CH4)
水(H2O)
某些物理方法，如偶极矩测定法、电子衍射法等在测定分子构型方面有很大的意义。例如，测得二氧化碳、甲烷的整个分子偶极矩等于零，因此证明它们都是完全对称分子。又如测得水的整个分子偶极矩不等于零（是1.85德拜），就证明H、O、H三原子不是排列成直线型，而是成折线型。研究分子的构型，可进一步了解化合物的性质和结构的依赖关系。有机化合物中往往因构型不同而性质亦异。例如，2-丁烯有两种构型（如下式）： 左边的称为顺式，右边的称为反式。乳酸亦有两种构型：D-乳酸、L-乳酸（目前还采用R型与S型来描述）。参见“立体异构”。
