Liên kết phân tử đã được dự đoán cho positronium.[14] Các phân tử của positronium hydride (PsH) có thể được thực hiện.[15] Positronium cũng có thể tạo thành một xyanua và có thể hình thành liên kết với các halogen hoặc lithium.[16]

Quan sát đầu tiên về các phân tử di-positronium Các phân tử gồm hai nguyên tử positronium đã được báo cáo vào ngày 12 tháng 9 năm 2007 bởi David Cassidy và Allen Mills từ Đại học California, Riverside.[17][18]