Formula moleculară descrie numărul și tipul de atomi dintr-o singură moleculă a unei substanțe, în timp ce formula empirică este o versiune simplificată care reprezintă rapoartele atomilor substanței. Deoarece formula moleculară este un multiplu al formulei empirice, se poate determina dacă raportul dintre ele este găsit.
Raportul este dat de împărțirea masei moleculare reale a compusului la masa sa empirică. Indicii din formula empirică se înmulțesc cu raportul pentru a determina formula moleculară. Formula moleculară pentru glucoză, de exemplu, este de șase atomi de carbon și de oxigen pentru 12 atomi de hidrogen, în timp ce formula empirică este un atom de carbon și oxigen pentru fiecare doi atomi de hidrogen. Raportul dintre ele este de șase și dacă cantitatea fiecărui atom din formula empirică este înmulțită cu șase, se găsește formula moleculară.
Formula empirică este, de asemenea, găsită prin utilizarea unei compoziții procentuale a compusului pentru a determina cantitatea de molecule ale atomilor individuali. Moliele fiecărui atom sunt comparate unul cu celălalt, împărțindu-le pe toate cu cea mai mică valoare. Toate numerele care sunt aproape de un număr întreg sunt rotunjite la cel mai apropiat număr întreg și toate fracțiunile sunt eliminate prin înmulțire, lăsând în urmă numai numere întregi care compun formula empirică.