ระบบ การสื่อสารระดับโมเลกุล ใช้การมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของ โมเลกุลชนิดที่เลือกไว้เพื่อเข้ารหัสข้อความ แบบดิจิทัล ^{[ 1 ]}โมเลกุลจะถูกส่งเข้าไปในสื่อการสื่อสาร เช่น อากาศและน้ำเพื่อการส่งผ่าน เทคนิคนี้ยังไม่จำเป็นต้องใช้เสาอากาศที่มีขนาดตามอัตราส่วนเฉพาะของความยาวคลื่นของสัญญาณ สัญญาณการสื่อสารระดับโมเลกุลสามารถทำให้เข้ากันได้ทางชีวภาพและต้องการพลังงานน้อยมาก^{[ 2 ] [ 3 ]}

การส่งสัญญาณระดับโมเลกุลถูกใช้โดยพืชและสัตว์ เช่นฟีโรโมนที่แมลงใช้ในการส่งสัญญาณระยะไกล^{[ 2 ] [ 4 ]}

ในปี 2016 นักวิจัยได้สาธิตการใช้ โมเลกุล แอลกอฮอล์ ที่ระเหย เพื่อส่งข้อความข้ามพื้นที่โล่งหลายเมตรและถอดรหัสข้อความได้สำเร็จที่อีกฝั่งหนึ่ง การมีอยู่ของโมเลกุลจะถูกเข้ารหัสเป็นเลข 1 และการไม่มีอยู่จะถูกเข้ารหัสเป็นเลข 0 ฮาร์ดแวร์มีราคาประมาณ 100 ดอลลาร์สหรัฐ^{[ 2 ]}

สิทธิบัตรของรัสเซียสำหรับเครือข่ายไร้สายที่ใช้ระบบเคมีเป็นสื่อกลางทางกายภาพสำหรับการส่งข้อมูล แทนที่จะใช้สิ่งแวดล้อม ได้รับการอนุมัติในปี 2018 สัญญาณที่แสดงถึงข้อความอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านช่องทางการสื่อสารไร้สายของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไร้สายสมมติฐานนี้จะเป็นการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของระบบเคมี^{[ 5 ]}