La représentation topologique est une représentation simplifiée des molécules organiques. Les molécules y sont représentées par des lignes brisées, simples, cycliques ou ramifiées, dont les segments figurent les liaisons entre atomes et sur lesquelles les atomes de carbone et les atomes d'hydrogène qui leur sont directement reliés ne sont pas repérés. Les extrémités libres, changements de direction, bifurcations de ces lignes qui ne sont marqués par aucun symbole sont des atomes de carbone. Pour connaître le nombre d'atomes d'hydrogène qui leur sont reliés, il convient de calculer le complément à quatre du nombre de segments qui convergent vers la position qu'ils occupent. Les hétéroatomes sont quant à eux repérés par leur symbole chimique. Les groupes fonctionnels peuvent être développés, avec toutes leurs liaisons, ou condensés. Les atomes d'hydrogène qui sont reliés à un hétéroatome sont indiqués (H).

Remarque : les liaisons multiples sont représentées par des segments multiples.

Exemples

Dans la figure ci-dessus, la molécule de gauche est une molécule de butane. La figure comporte trois segments simples, il y a donc quatre atomes de carbone (un à chaque extrémité, un à chaque changement de direction). Les atomes de carbone aux extrémités sont connectés à un seul segment, ils portent donc trois atomes d'hydrogène chacun. Les deux autres sont connectés à deux segments. Ils portent donc deux atomes d'hydrogène chacun. La formule du butane est C₄H₁₀.

Remarque : dans la figure ci-dessus, les extrémités sont "muettes". Très souvent, pour éviter toute ambiguïté, on la termine en nommant le groue méthyle qui l'occupe (CH₃).

La molécule centrale est du but-2-ène. Le deuxième segment est double. Les deux atomes de carbone centraux étant connectés à trois segments, ils portent un atome d'hydrogène chacun. La formule du but-2-ène est C₄H₈.

La molécule de droite est du but-1-yne. Le premier segment est triple. Le premier atome de carbone est connecté à trois segments, il ne porte qu'un atome d'hydrogène. Le second est connecté à quatre segments, il ne porte aucune atome d'hydrogène. Il est facile de voir que le troisième en porte deux et le quatrième trois. La formule du but-1-yne est C₄H₆.

La première molécule de la figure ci-dessus est une molécule de benzène. Il y a six segments et elle est cyclique (hexagone). Il y a donc six atomes de carbone. Chacun d'entre eux est connecté à trois segments, ce qui signifie qu’ils portent un atome d'hydrogène chacun. La formule du benzène est C₆H₆.

Remarque : en réalité les liaisons doubles sont délocalisées et les atomes de carbone se partagent les 6 électrons qui les constituent. On représente aussi ce type de liaison par un cercle à l'intérieur de l'hexagone.

La deuxième molécule est une molécule de toluène (phénylméthane). Elle est représentée par un cycle de 6 segments sur lequel se greffe un septième segment. Il y a donc sept atomes de carbone. L'atome à l'extrémité du septième segment porte trois atomes d'hydrogène (connexion à un seul segment). L'atome de carbone portant la ramification avec ce groupe est connecté à quatre segments, il ne porte pas d'atome d'hydrogène. On peut voir que les cinq autres en portent un (trois connexions). La formule du toluène est C₇H₈.

La troisième molécule est du benzène-1,3,5-triamine. Elle est représentée par un cycle de 6 segments sur lequel se branchent 3 segments simples en position 1, 3 et 5. L'extrémité de ces trois segments est occupée par un groupe amine -NH₂. Les atomes de carbone du cycle porteurs des ramifications sont connectés à quatre segments, ils ne portent aucun atome d'hydrogène. Les trois autres en portent un chacun. La formule du benzène-1,3,5-triamine est C₆H₉N₃.

Le composé chimique de gauche de la figure est un ion phénoxyméthanedithioate. On retrouve dans sa représentation un hexagone avec les trois liaisons doubles comme dans les exemples qui précèdent. L'un des sommets (un atome de carbone) est relié à un atome d'oxygène. Celui-ci est porteur d’un "Y" dont les extrémités sont des atomes de soufre et dont le point central est, comme on l'aura compris, un atome de carbone. L'une des deux liaisons C-S est double. La formule du phénoxyméthanedithioate est C₇H₅OS₂^-.

Remarque : en réalité il n'y a pas de dissymétrie entre les deux liaisons carbone-soufre. Il y a délocalisation de la liaison entre les deux atomes de soufre avec l’atome de carbone.

La molécule au centre est une molécule de désoxyribose. La figure comporte un pentagone dont un sommet est occupé par un atome d'oxygène. Deux autres sommets sont reliés à un groupe hydroxyle et un quatrième à succession de deux segments terminée par un troisième groupe hydroxyle. On a donc 5 sommets/bifurcations muets, c.a.d. 5 atomes de carbone. Le décompte des segments attachés à chacun d'entre eux donne 7 atomes d'hydrogène non représentés (1, 2, 1, 1, 2 dans le sens antihoraire à partir de l’atome d’oxygène). Au total il y en a donc 10. La formule du désoxyribose est C₅H₁₀O₄.

La molécule de droite est une molécule de paracétamol. Elle est composée d'un cycle benzénique portant un groupe hydroxyle en 4 (c’est donc un phénol) et une liaison en 2 avec l'atome d'azote du dérivé amide de l'acide acétique (aussi appelé acétamide CH₃-C(=O)NH₂). La formule du paracétamol est C₈H₉NO₂.

La molécule de gauche de la figure ci-dessus est une molécule d'adénine. Elle est composée d'un cycle de 6 atomes (hexagone) qui partage un segment avec un cycle de 5 atomes (pentagone). Deux des sommets de l'hexagone sont occupés par un atome d'azote. Un autre porte une liaison aven un groupe amine. Deux autres atomes d'azote occupent des sommets du pentagone également, l'un deux portant une liaison avec un atome d'hydrogène. Si on fait le décompte des sommets "muets" il y a cinq atomes de carbone et si on comptabilise les segments qui leurs sont connectés, il y a trois atomes d'hydrogène non représentés. La formule de l'adénine est C₅H₅N₅ (9H-6-aminopurine).

La molécule de droite est une molécule de désoxythymidine (aussi appelée thymidine). Elle est représentée par deux cycles, un pentagone à gauche et un hexagone à droite, connectés entre eux par une liaison simple. On reconnaît à gauche une molécule de désoxyribose. La connexion avec le cycle hexagonal se substitue au groupe hydroxyle du premier atome de carbone après l'atome d'oxygène dans le sens antihoraire. Procédons au décompte des atomes d'hydrogène non représentés : 1, 2, 1, 1, 2 (toujours dans le sens antihoraire des atomes de carbone). Si l'on ajoute les deux atomes d'hydrogène des groupes hydroxyles, cela fait 9. Le second cycle est un dérivé de la pyrimidine. Il comporte deux atomes d'azote en 2 et 4 (numérotation à partir du haut dans le sens antihoraire). L'azote en 2 porte un atome d'hydrogène et l'azote en 4 la liaison avec le désoxyribose. Les carbones 1 et 3 portent chacun une double liaison avec un atome d'oxygène. Celui en 6 porte un segment dont l'extrémité est muette : c'est donc un groupe méthyle. Si on fait le décompte des segments connectés à chaque sommet de l'hexagone et que l'on tient compte du fait que l'atome d'azote est trivalent (contrairement au carbone qui est tétravalent) on voit que seul le carbone en 5 est porteur d'un atome d'hydrogène. Cela fait au total 5 atomes d'hydrogène. La formule de la thymidine est C₁₀H₁₄N₂O₅.