分子污染是指空间环境下自材料体内逸出的分子对航天器造成的污染。空间热真空环境下，大多数非金属材料体内的某些不稳定成分，或由紫外辐照、粒子轰击、原子氧效应等其他空间环境因素诱导产生的某些不稳定成分。
分子污染是指在空间环境中材料内部分子通过分子流动和物质迁移逸出而沉积在宇航器表面而对宇航器部件造成的污染。对宇航器的热控、电源和光学探测器
系统影响较大。应当在宇航器研制的各个环节采取积极措施将它的影响减至最小。
会发生自材料体内至体外的扩散释放行为，释放物以分子形式逸出。逸出分子的空间输运过程服从气体分子运动规律。当它们抵达并凝结于航天器敏感表面后，即会形成空间环境下肮天器的特殊污染——分子污染。