Die häufigsten Dimere sind verschiedene Arten von Zuckern; z. B. ist Saccharose ein Heterodimer aus einem Glucose- und einem Fructose-Molekül und Cellobiose ist ein Homodimer aus zwei Glucose-Einheiten. Diese Dimere werden als Disaccharide (veraltet Zweifachzucker) bezeichnet.
Auch Proteine können als Di- oder Oligomere aus mehreren Polypeptidketten bestehen. Hier tritt dann ein Dimer einer polymeren Verbindung auf, etwa bei den Fumarasen I oder den Phytochromen.
Speziell bei der DNA kann durch die mutagene Wirkung des UV-Lichts ein Thymin-Dimer, also ein Dimer zweier nebeneinander liegender Thymin-Basen, entstehen, was zu einem Fehler bei der Replikation führen kann.