同分异构体是一种化学物质，其原子数量和类型与另一种化学物质相同，但由于原子排列成不同的化学结构，因此具有不同的性质。当原子可以呈现不同的构型时，这种现象称为同分异构。异构体有几类，包括结构异构体、几何异构体、光学异构体和立体异构体。异构化可以自发发生，也可以不自发发生，这取决于构型的键能是否具有可比性。

异构体类型

两大类异构体是结构异构体（也称为组成异构体）和立体异构体（也称为空间异构体）。

结构异构体：在这种异构体中，原子和官能团的连接方式不同。结构异构体有不同的IUPAC名称。1-氟丙烷和2-氟丙烷的位置变化就是一个例子。

结构异构类型包括链异构，其中烃链具有不同程度的分支；官能团异构，一个官能团可以分裂成不同的官能团；和骨架异构，其中主要的碳链变化。

互变异构体是可以在形式之间自发转换的结构异构体。一个例子是酮/烯醇互变异构，其中质子在碳原子和氧原子之间移动。

立体异构体：原子和官能团之间的键结构在立体异构中是相同的，但几何位置可以改变。

这类异构体包括对映体（或光学异构体），它们是彼此的不可超越的镜像，就像左手和右手一样。对映体总是含有手性中心。对映体通常表现出相似的物理性质和化学反应性，尽管分子可以通过偏振方式来区分。在生化反应中，酶通常与一种对映体优先反应。一对对对映体的实例为（S）-（+）-乳酸和（R）-（-）-乳酸。

或者，立体异构体可能是非对映体，它们不是彼此的镜像。非对映异构体可能包含手性中心，但也有没有手性中心的异构体，甚至还有非手性的异构体。一对非对映异构体的一个例子是D-苏氨酸和D-红糖。非对映异构体通常具有彼此不同的物理性质和反应性。

构象异构体（构象）：构象可用于对异构体进行分类。构象可以是对映体、非对映体或转子异构体。

有不同的系统用于识别立体异构体，包括顺反式和E/Z。

异构体示例

戊烷、2-甲基丁烷和2,2-二甲基丙烷是彼此的结构异构体。

异构的重要性

异构体在营养学和医学中尤其重要，因为酶往往作用于一种异构体而不是另一种异构体。被取代的黄嘌呤是食品和药物中发现的异构体的一个很好的例子。可可碱、咖啡因和茶碱是同分异构体，其甲基位置不同。另一个异构化的例子发生在苯乙胺类药物中。芬特明是一种非手性化合物，可以用作食欲抑制剂，但不起刺激作用。重新排列相同的原子会产生右甲基安非他明，一种比安非他明更强的兴奋剂。

核异构体

通常，同分异构体一词是指分子中原子的不同排列；然而，也有核异构体。核异构体或亚稳态是指与该元素的另一个原子具有相同原子序数和质量数，但在原子核内具有不同激发态的原子。