A molekuláris dimerek gyakran két azonos vegyület reakciójával jönnek létre pl.: 2A → A-A. Ebben a példában az “A” monomerről azt mondjuk, hogy dimerizálódik, és az “A-A” dimer keletkezik. Példa erre a diaminokarbén, amely dimerizálódva tetraaminoetilént ad:
2 C(NR2)2 → (R2N)2C=C(NR2)2
A karbének nagyon reaktívak és könnyen képeznek kötéseket.
A diciklopentadién két ciklopentadién molekula aszimmetrikus dimere, amelyek Diels-Alder reakcióban reagáltak a termék keletkezéséhez. Melegítés hatására “megreped” (retro-Diels-Alder-reakción megy keresztül), és azonos monomerek keletkeznek:
C10H12 → 2 C5H6
Sok nemfémes elem fordul elő dimerek formájában: hidrogén, nitrogén, oxigén, a halogének, azaz a fluor, klór, bróm és jód. A nemesgázok is képezhetnek van der Waals-kötésekkel összekapcsolt dimereket, például a dihélium vagy a diargon. A higany higany(I)-kationként (Hg22+) fordul elő, amely formálisan dimerion. Más fémek is képezhetnek dimereket a gőzükben. Az ismert fémdimerek közé tartozik a Li2, Na2, K2, Rb2 és Cs2.
Sok kis szerves molekula, különösen a formaldehid, könnyen képez dimereket. A formaldehid (CH2O) dimere a dioxetán (C2H4O2).