Tự lắp ráp phân tử là một khái niệm then chốt trong hóa học siêu phân tử,[6][7][8] vì sự lắp ráp các phân tử trong hệ là kết quả của các tương tác không phải là liên kết cộng hóa trị (chẳng hạn: liên kết hydro, phối trí kim loại, lực kỵ nước, lực Van der Waals, tương tác π–π stacking và/hoặc lực tĩnh điện) và cũng là kết quả của tương tác điện từ. Một số ví dụ: chất keo, chất ngưng tụ phân tử sinh học, micelle, túi sinh học, tinh thể lỏng, màng đơn tạo bởi các phân tử surfactant.[9]

Tự lắp ráp phân tử cho phép xây dựng các cấu trúc liên kết phân tử khó. Vòng Borromean là các vòng lồng vào nhau, để tháo một vòng sẽ làm mở vòng khác. DNA được sử dụng để điều chế một chất tương tự phân tử của vòng Borromean.[10] Gần đây, một cấu trúc tương tự được điều chế từ các block phi sinh học.[11]