A preocupação com questões específicas sobre o ensino de química tem norteado pesquisas empíricas de modo que os dados coletados derivam das experiências de aprendizagem dos próprios estudantes. No entanto, uma lacuna de pesquisa tem sido identificada pela falta de investigação da percepção dos professores acerca da aprendizagem de geometria molecular, tendo em vista que eles são fonte de informações relevantes oriundas, principalmente, das experiências de sala de aula. O objetivo desta pesquisa foi fazer um levantamento de concepções docentes atreladas à aprendizagem – pelos estudantes – dos principais conceitos de geometria molecular. Enquanto estratégia de investigação, utilizou-se uma entrevista estruturada de pesquisa mediada por mapa conceitual para explicitar conceitos e, a partir da discussão deles, identificar as concepções dos docentes. As contribuições dos docentes permearam quatro linhas de discussão acerca da aprendizagem de geometria molecular: habilidades espaciais, relação estrutura-propriedade, estratégias didáticas e erros conceituais. Os resultados deste estudo reafirmam a importância de considerar não apenas as expectativas e desafios dos estudantes, mas também os insights dos docentes, que, por meio de suas experiências, podem contribuir para a criação de ambientes de aprendizagem mais eficazes.