对于多核偶合体系的研究是设计分子材料，如分子基铁磁体。分子基铁磁体是指使用制备分子化合物的方法合成出具有铁磁性的物质，使其在临界温度以下具有自发磁化强度。与离子型、合金类铁磁体相比，分子基铁磁体具有很多优良的性质，适合做航天材料、微波吸收材料、光磁开关、电磁屏蔽材料、磁记录材料和生物材料。配合物中的金属离子通过电子传递可以产生相互作用，同时它们与桥基、端基配体也存在相互作用，这使他们呈现出不同于单核配合物的物理功能、化学性质和生物活性。多核配合物主要分为多酸配合物和异核金属原子簇。

含有氧桥的多核配合物，可用下列通式表示：为同多阴离子；为杂多阴离子。式中M通常指钼、钨、钒、铌、钽，或同时含有两种以上这些元素。这些元素通常处于其最高氧化态。X为杂原子。根据其配体类型不同，又可分为含简单配体的多金属氧酸盐，含有机配体的多金属氧酸盐以及高核多金属氧酸盐。其中简单配体有卤化物、过氧化物、烷氧取代基、硫、含氮元素的物质，有机配体有有机膦、砷、锑配体和含ⅣA族元素的中心配体。

三个或三个以上的金属原子形成的一个非链状网络的化合物，其中至少含有两种不同的金属元素，且这些金属原子之间由化学键直接连接。是金属原子簇化合物的一种类型。对于异核金属原子簇的研究中，发展比较快的是过渡金属硫桥原子簇的合成与结构性能研究。