分子式相同而分子結構和性質不同的化合物，叫做同分異構體。這一現象叫做同分異構現象。同分異構現象是由于分子中各原子可以有不同的結合順序和方式或不同的空間排列和定向所引起的。同分異構現象可分成結構異構和立體異構。結構異構是因分子中各原子的結合順序和方式不同而產生的異構，其中包括碳架異構、位置異構、類別異構等。立體異構是因為分子中各原子的空間排列和定向不同而產生的異構，其中包括順反異構、對映異構和構象異構。分子中存在雙鍵或環狀結構，使分子中某些原子或基團具有不同的空間位置，這樣產生的異構，叫做順反異構。

分子中的中心碳原子周圍的四個不同原子或基團有兩種互為鏡象而不能彼此重合的四面體空間構型，這種異構叫做對映異構。

圍繞單鍵旋轉而產生的分子中的原子或基團在空間的排列不同，這樣產生的異構叫做構象異構。