Molekulární dimery často vznikají reakcí dvou identických sloučenin, např: 2A → A-A. V tomto příkladu se říká, že monomer „A“ dimerizuje za vzniku dimeru „A-A“. Příkladem je diaminokarben, který dimerizuje za vzniku tetraaminoethylenu:
2 C(NR2)2 → (R2N)2C=C(NR2)2
Karbeny jsou vysoce reaktivní a snadno tvoří vazby.
Dicyklopentadien je asymetrický dimer dvou molekul cyklopentadienu, které reagovaly v Dielsově-Alderově reakci za vzniku produktu. Po zahřátí „praskne“ (projde zpětnou Diels-Alderovou reakcí) a vzniknou identické monomery:
C10H12 → 2 C5H6
Mnoho nekovových prvků se vyskytuje jako dimery: vodík, dusík, kyslík, halogeny, tj. fluor, chlor, brom a jód. Vzácné plyny mohou tvořit dimery spojené van der Waalsovými vazbami, například dihelium nebo diargon. Rtuť se vyskytuje jako kationt rtuti(I) (Hg22+), formálně dimerní ion. Ostatní kovy mohou ve svých parách tvořit podíl dimerů. Mezi známé kovové dimery patří Li2, Na2, K2, Rb2 a Cs2.
Mnoho malých organických molekul, zejména formaldehyd, snadno tvoří dimery. Dimerem formaldehydu (CH2O) je dioxetan (C2H4O2).
.