Molekylære dimerer dannes ofte ved reaktion af to identiske forbindelser, f.eks.: 2A → A-A. I dette eksempel siges monomeren “A” at dimerisere for at give dimeren “A-A”. Et eksempel er diaminocarben, som dimeriseres til tetraaminoethylen:
2 C(NR2)2 → (R2N)2C=C(NR2)2
Carbener er meget reaktive og danner let bindinger.
Dicyclopentadien er en asymmetrisk dimer af to cyclopentadienmolekyler, der har reageret i en Diels-Alder-reaktion for at give produktet. Ved opvarmning “knækker” det (gennemgår en retro-Diels-Alder-reaktion) og giver identiske monomerer:
C10H12 → 2 C5H6
Mange ikke-metalliske grundstoffer optræder som dimerer: hydrogen, nitrogen, oxygen, halogenerne, dvs. fluor, klor, brom og jod. Ædelgasser kan danne dimere, der er forbundet med van der Waals-bindinger, f.eks. dihelium eller diargon. Kviksølv forekommer som kviksølv(I)-kation (Hg22+), der formelt set er en dimer ion. Andre metaller kan danne en del dimere i deres damp. Kendte metalliske dimere omfatter Li2, Na2, K2, Rb2 og Cs2.
Mange små organiske molekyler, især formaldehyd, danner let dimere. Dimeren af formaldehyd (CH2O) er dioxetan (C2H4O2).