Isomerismo, a existência de moléculas que têm os mesmos números dos mesmos tipos de átomos (e portanto a mesma fórmula) mas diferem em propriedades químicas e físicas. As raízes da palavra isómero são grego-isos mais meros, ou “partes iguais”. Colocados coloquialmente, os isómeros são compostos químicos que têm as mesmas partes mas não são, no entanto, os mesmos. Para fazer uma analogia grosseira, duas pulseiras, cada uma constituída por cinco contas vermelhas e cinco verdes, poderiam ser dispostas em muitas formas isoméricas diferentes, dependendo da ordem das cores. Cada bracelete teria as mesmas partes – isto é, as cinco contas vermelhas e as cinco verdes – mas cada variação seria diferente. Poder-se-ia também imaginar combinações dessas mesmas contas em que correntes pendentes fossem fixadas a uma bracelete de várias maneiras. Poder-se-ia imaginar duas pulseiras da mesma ordem vermelho-verde, mas com correntes idênticas presas em diferentes orientações. Tais estruturas também seriam análogas aos isómeros. Numa analogia mais subtil, as nossas mãos podem ser vistas como isoméricas. Cada mão possui os mesmos tipos de dedos, mas uma mão direita nunca pode ser perfeitamente sobreposta a uma mão esquerda; são diferentes.
Timulação e energia são também factores de isomerismo. As moléculas são entidades móveis, sujeitas a todo o tipo de movimentos rotativos que mudam de forma, e esses movimentos requerem energia. Assim, algumas moléculas podem ser as mesmas numa escala de tempo ou num conjunto de condições energéticas, mas diferentes, ou isoméricas, noutras. Finalmente, um isómero deve ser um mínimo energético; deve estar num poço de energia.
Existem dois tipos gerais de isómeros. Os isómeros constitucionais são moléculas de diferentes conexões – análogas a pulseiras simples em que a ordem dos grânulos vermelhos e verdes é diferente. O segundo tipo é o dos isómeros estereoisómeros. Nos estereoisómeros a conectividade é a mesma, mas as partes são orientadas de forma diferente no espaço.