分子云（molecular cloud），是星际云的一种，它的密度和大小允许分子──最常见的是氢分子(H2)──的形成。 它的密度高到可以开始产生分子。通常分子云只发射出无线电波长的电磁辐射，而分子云的发现和研究也都是在这个波段进行。