Το σύστημα καρτεσιανών συντεταγμένων
Στο σύστημα καρτεσιανών συντεταγμένων κάθε άτομο A_n ορίζεται με το σύμβολό του και τις συντεταγμένες του (x y z) υπό τη μορφή (x.xxx Å, y.yyy Å, z.zzz Å).
Το μόριο τοποθετείται στο σύστημα συντεταγμένων έτσι ώστε η αρχη του συστήματος συντεταγμένων (0.0 0.0 0.0) να ταυτίζεται με το κέντρο μάζας του μορίου.

Οι εσωτερικές συντεταγμένες (Z-matrix)
Στη Z-matrix ενός μορίου κάθε άτομο, Αn, ορίζεται με βάση τρία άλλα ήδη ορισθέντα άτομα $1, $2, $3, με βάση:
- το μήκος Αn-$1 (r.rrr Å),
- τη γωνία An-$1-$2 (a.a°) και
- τη δίεδρη γωνία Αn-$1-$2-$3 (d.d°), που είναι η γωνία των επιπέδων Αn-$1-$2 και $1-$2-$3
Σημειώνεται ότι πρέπει να ισχύει: 0°< γωνία An-$1-$2<180°
Επίσης, η δίεδρη γωνία Αn-$1-$2-$3 έχει θετικό πρόσημο αν η κίνηση του επιπέδου A1-$2-$3 προς το επίπεδο Αn-$1-$2 κοιτώντας την κατά μήκος του άξονα $1-$2 είναι δεξιόστροφη και αρνητικό αν είναι αριστερόστροφη.
Τέλος τα τρία πρώτα άτομα ορίζονται ως εξής:
- Για το πρώτο άτομο δεναπαιτείται μόνο το σύμβολό του.
- Το δεύτερο άτομο από την απόστασή του από το πρώτο.
- Το τρίτο άτομο ορίζεται από την απόστασή του από ένα από τα πρώτα δύο και μια επίπεδη γωνία.

Οι εσωτερικές συντεταγμένες (Z-matrix) με μεταβλητές
Πολλές φορές είναι χρήσιμο τα μήκη και οι γωνίες στη Z-matrix να δίνονται με ονόματα μεταβλητών και οι τιμές των μεταβλητών να δίνονται στη συνέχεια αφού παρεμβληθεί μια κενή σειρά. Τα ονόματα των μεταβλητών μπορούν να είναι οποιαδήποτε.
Έτσι, κάθε άτομο, Αn, ορίζεται με βάση τρία άλλα ήδη ορισθέντα άτομα $1, $2, $3, με βάση:
- το μήκος Αn-$1 (Ρ),
- τη γωνία An-$1-$2 (Α) και
- τη δίεδρη γωνία Αn-$1-$2-$3 (D), που είναι η γωνία των επιπέδων Αn-$1-$2 και $1-$2-$3
Στη συνέχεια μετά από μια κενή γραμμή δίνονται οι τιμές των μεταβλητών.
R   r.rrr Å
A   a.a°
D   d.d°