位置異構體
CH2=CH-CH=CH2與CH3CH2C≡CH 官能團異構體
立體異構是指分子式相同，構造也相同，但由於分子中原子或基團在空間的排布位置不同而產生的異構。立體異構體包括構型異構和構象異構。構型異構又包括順反異構和對映異構。
對映異構現象的發現
1808年馬魯斯發現了偏振光。其後，法國物理學家比奧特法國結晶學家鄔於及化學家等人都先後發現了許多無機物晶體及某些有機物質具有使平面偏振光的振動平面發生鏇轉的性能。但他們卻未能探索出這種鏇光差別的原因。
1848年Louis Pasteur（1822-1895），他當時是Biot的助手，巴黎師範大學的青年教師剛從Besanson皇家學院畢業（獲科學博士學位）。為了使他具備晶體學研究方面的某些經驗，其導師要他對Prouostage的一項有關酒石酸和外消鏇酒石酸的晶體形式的工作鏡像重新調查研究。巴斯在他的工作中，他肯定了Prouostage的觀察，並注意到外消酒石酸鈉銨的晶體是由二種具有不同的平面性質的晶體所組成，它們的晶型關係就好像人左右手關係一樣，這二種等重的晶體混合一起時，其混合液卻沒有顯示 鏇光性。
由於這種鏇光度的差異是在溶液中觀察到的，Pasteur推斷這不是晶體的特性而是分子的特性。他提出，構成晶體的分子是互為鏡像的，正像這二種晶體本身一樣。他提出，存在著這樣的異構體，即其結構的不同僅僅是在於互為鏡像，性質的不同也僅僅是在於鏇轉偏振光的方向不同。這樣Prouostage第一個發現了外消鏇酒石酸的非鏇光活性的 原因是由於它是一個“左征”和“右征”酒石酸的混合物，他發現了外消酒石酸晶體中的 對映異構現象。
到1874年，范荷夫提出了碳原子的四面體學說，他提出，如果一個碳原子上連有四個不同基團，這四個基團在碳原子周圍可有二種不同的排列形式，有二種不同的四面體空間構型。 它們互為鏡像，就跟人的左右手間的關係一樣，外形相似但不能重合。
其它
分子的化學結構決定其是否有手性。在有機化合物中，手性分子大多數都含有 手性碳原子，所以，一般來說，可以通過判斷分子是否有手性碳原子來斷定分子是否有手性。含有一個手性碳原子的分子不一定是個手性分子，例如內消鏇酒石酸整個分子不具手性。一個手性碳原子可以有兩種構型，所以，含有一個手性碳原子的化合物有兩種構型不同的分子，它們組成一對 對映異構體，一個使偏振光右鏇，另一個使偏振光左鏇。例如，
當將等量的右鏇體和左鏇體混合時，兩者的鏇光能力相同，但方向相反，鏇光作用互相抵消，鏇光性消失。此混合物稱外消鏇體，通常用"±"或"dl"來表示，外消鏇體和相應的右鏇體及左鏇體除鏇光能力不同外，其它物理性質也有差異。
例如：乳酸隨來源不同有三種，一為從動物肌肉中提取得到的乳酸，為右鏇體；另一種是用發酵方法獲得的乳酸，為左鏇體；第三種是用人工合成得到的，為外消鏇體。它們的一些物理性質如下。
兩個乳酸分子，互為實物和鏡像的關係，像人的左右手，可以相對重疊，卻不能夠完全重合，這樣的特徵稱為手性，即乳酸分子有手性，稱為手性分子。這兩個乳酸分子互稱為對映異構體。如果兩個分子，互為實物和鏡像的關係，卻能夠完全重合，這樣的特徵稱為非手性，如乙醇，是非手性的，稱為非手性分子。
其中心碳原子上連有四個不同的原子或原子團，在空間有兩種不同的排列方式，不能完全重合，互為實物與鏡像的關係，是兩種不同的化合物。
