Kurang bervariasinya metode pembelajaran dalam proses pembelajaran di MA Sunniyah Selo menyebabkan materi yang disampaikan khususnya materi bentuk molekul kurang dipahami oleh siswa dan mengakibatkan hasil belajar siswa menurun, karena materi bentuk molekul termasuk dalam kategori hal abstrak yang perlu diterangkan secara lebih jelas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari model pembelajaran Project Based Learning dengan aplikasi Avogadro terhadap hasil belajar siswa pada materi bentuk molekul. Jenis penelitian ini adalah penelitian kuantitatif dengan desain penelitian Nonequivalent control group design. Populasi penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X MA Sunniyyah Selo yang berjumlah 392 siswa. Sampel yang dipakai adalah kelas X 1 sebagai kelas eksperimen dan kelas X 2 sebagai kelas kontrol. Sampel dalam penelitian ini diperoleh dengan menggunakan teknik cluster random sampling. Uji statistik yang digunakan adalah uji independent sample t test dan effect size. Hasil dari uji independent sample t test diperoleh nilai Sig.(2-tailed) sebesar 0,000. (P < 0,05), maka diambil keputusan bahwa Ho ditolak dan Ha diterima, sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan nilai rata-rata antara kelas eksperimen dan kelas kontrol. Hasil uji effect size didapatkan hasil cohen's d sebesar 1,23 yang artinya pengaruh penggunaan model pembelajaran PjBL dengan aplikasi Avogadro pada materi bentuk molekul berkategori tinggi.