In fisica molecolare, un dipolo molecolare è il dipolo elettrico presente in una molecola, dovuto alla distribuzione non uniforme di carica elettrica. Il momento dipolare rappresenta la somma vettoriale di tutti i momenti di legame presenti. Il momento di dipolo di legame è dato dal prodotto della carica per la distanza di legame e si misura in coulomb·metro (C·m) nel SI. L'unità di misura comunemente utilizzata in chimica, ma non accettata dal SI, per quantificare un dipolo elettrico è il debye, simbolo D. Un debye vale 3,336·10−30 C·m. Molecole con legami polari, quali ad esempio il metano e il diossido di carbonio, risultano apolari a causa della loro geometria rispettivamente tetraedrica e lineare centrosimmetrica che produce un momento molecolare nullo.
Esempio di dipolo molecolare:
Dipolo molecolare costituito dall'acqua. Il momento associato al legame O-H vale 1,51 D. Il senso della freccia indica il verso dello spostamento del baricentro della nuvola elettronica di legame. Il momento dipolare totale è il vettore risultante dei momenti dipolari dei singoli legami.
Si possono classificare tre tipi di dipoli: permanenti, istantanei e indotti.