العنقود الذري في الكيمياء هو مجموعة من الذرات أو الجزيئات المرتبطة والتي تكون متوسطة الحجم بين جزيء بسيط وجسيم نانوي؛ أي يصل قطرها إلى بضع نانومترات. يمكن استخدام مصطلح عنقود مكروي لوصف المجموعات التي يصل عددها إلى أربع وعشرين ذرة.
غالبًا ما تُعتبر العناقيد التي لها عدد نوع محدد من الذرات في ترتيب معين مركبًا كيميائيًا محددًا وتُدرس على هذا النحو. على سبيل المثال، الفوليرين هو مجموعة مكونة من 60 ذرة كربون مرتبة على شكل رؤوس عشريني أوجه مقطع الرؤوس، وعشاري البوران هو مجموعة مكونة من 10 ذرات بورون تشكل ذرة عشريني أوجه غير مكتمل، محاطة بـ14 ذرة هيدروجين.
يستخدم هذا المصطلح بشكل شائع لوصف المجموعات التي تتكون من عدة ذرات من نفس العنصر، أو من عناصر قليلة مختلفة، مرتبطة بترتيب ثلاثي أبعاد. تشكل الفلزات (المعادن) الانتقالية وعناصر المجموعة الرئيسية مجموعات قوية بصورة خاصة. قد يشير المصطلح على وجه التحديد إلى عنقود فلزي، ذراته الأساسية فلزات ويحتوي على رابطة فلزية واحدة على الأقل. في هذه الحالة، يشير مصطلح متعدد النوى إلى مجموعة تحتوي على أكثر من ذرة فلز واحدة، ويشير مصطلح متغاير النوى إلى عنقود يحتوي على فلزين مختلفين على الأقل. تحتوي العناقيد الفلزية المجردة على ذرات فلزات فقط، على عكس العناقيد التي تملك غلاف خارجي مكون من عناصر أخرى. قد تكون هه الأخيرة مجموعات وظيفية مثل السيانيد أو الميثيل، مرتبطة مع الذرات المركزية بروابط تساهمية؛ أو قد تكون ربيطات متصلة بروابط تناسقية، مثل أحادي أكسيد الكربون، والهاليدات، والإيزوسيانيدات، والألكينات والهيدريدات.
تُستخدم المصطلحات أيضًا لوصف المجموعات التي لا تحتوي على فلزات (مثل البوران والكروبان) والتي ترتبط ذراتها الأساسية معًا بروابط تساهمية أو أيونية. تُستخدم أيضًا لوصف مجموعات الذرات أو الجزيئات التي ترتبط معًا بروابط فان دير فالس أو روابط هيدروجينية، كما في عناقيد الماء.
يمكن أن تلعب العناقيد دورًا مهمًا في تحولات الطور مثل الترسيب من المحاليل، وتكثيف وتبخير السوائل والمواد الصلبة، والتجميد والصهر والامتزاز للمواد الأخرى.