Tự lắp ráp phân tử là quá trình mà các phân tử tự sự sắp xếp theo trình tự xác định mà không có tác nhân tác động từ bên ngoài. Có hai loại tự lắp ráp: tự lắp ráp nội phân tử và tự lắp ráp liên phân tử. Thông thường, thuật ngữ tự lắp ráp phân tử đề cập đến quá trình tự lắp ráp liên phân tử, trong khi lắp ráp nội phân tử chính là quá trình gấp nếp của phân tử để tạo cấu trúc bậc cao.