O ensino de Química enfrenta uma dificuldade histórica ao abordar conceitos de sua área, especialmente quando se trata da compreensão de conceitos fundamentais, como é o caso da molécula. Para solucionar essa questão, uma das possibilidades é o uso de estratégias baseadas na teoria das zonas de perfil conceitual pelos professores e pesquisadores. A zona de perfil conceitual é uma teoria que permite identificar como os alunos compreendem determinado conceito. O objetivo deste artigo é analisar as zonas do perfil conceitual de molécula em estudantes do ensino médio e identificar as zonas mais frequentes, além de compreender as justificativas para tais concepções. Como metodologia adotou-se uma abordagem mista, combinando aspectos quantitativos e qualitativos na análise dos dados. Os resultados apontaram a presença predominante de duas zonas no perfil conceitual de molécula nos estudantes, a composicionista e a interacionista. A zona composicionista se refere à compreensão de que a molécula é um conjunto de átomos, enquanto a zona interacionista considera a molécula como uma entidade resultante das interações entre os átomos. O uso das zonas de perfil conceitual pode ser uma ferramenta valiosa para que os professores de Química possam ajustar sua metodologia de ensino e abordar de forma mais eficaz os conceitos fundamentais da área, como a molécula. Isso pode ajudar a melhorar a compreensão dos alunos, tornando o aprendizado mais significativo e duradouro. É importante que os professores estejam cientes das diferentes zonas de perfil conceitual e utilizem essa ferramenta como um complemento para sua prática pedagógica, visando a melhoria do ensino de Química.