物質の組成ないし構造を､その物質をつくる原子の種類と数で表記した式で、含まれる情報量によっていくつかの種類がある。なお、イオンに対する化学式をイオン式（ionic formula）と呼ぶこともある。1,2-エタンジオール（エチレングリコール）を例にする。組成式（compositional formula）「CH₃O」は構成原子の種類と数を最小の比で示した式。分子式（molecular formula）「C₂H₆O₂」は構成原子の種類と数を示した式。示性式（rational formula）「C₂H₄(OH)₂」は分子式の中から官能基を抜き出して表示した式。下記の構造式（structural formula）

は分子内での原子のつながり方を示した式だが、構造式は実際の分子の形を表してはいない。分子の三次元構造を表現するためには、特別の工夫が必要である。
化学式を用いて化学反応を表したものを化学反応式（reaction equation）という。化学反応式では左辺に反応物、右辺に生成物を書くが、その際、原子の種類と数は両辺で一致しなくてはならない。両辺をむすぶ記号は、正反応（反応物から生成物へ）には「→」、両方向に進む反応には「」、平衡反応には「」を用いる。
たとえば、エタノール（2C₂H₅OH）と、ジエチルエーテル（C₂H₅OC₂H₅）と水（H₂O）の分子間脱水の化学反応式の場合、
2C₂H₅OH C₂H₅OC₂H₅ + H₂O
のように記す。