星間空間の主に分子雲の内部に存在する分子。単純な水素化物、酸化物、ハロゲン化物や分子イオン、ラジカルからより複雑なアルデヒド、アルコール、エーテル、さまざまな直線分子、炭素鎖分子、環状分子など、およそ300種の分子が発見されている。
星間分子は相次いで発見されているが、ケルン大学が運用する「分子分光学のためのケルンデータベース（CDMS)」は新しい情報を継続的に更新している。また、「宇宙化学のための運動学的データベース（KIDA）には、星間化学、宇宙化学に関係深い分子の詳細なデータが集められており、その構造図や原論文なども検索できる。
The Cologne Database for Molecular Spectroscopy (CDMS)
https://cdms.astro.uni-koeln.de/classic/molecules
Kinetic Database for Astrochemistry (KIDA)
https://kida.astrochem-tools.org/
https://kida.astrochem-tools.org/species.html