Đồng phân đối quang là đồng phân là hình ảnh phản chiếu của nhau và đồng phân không đối quang là những đồng phân không phải là hình ảnh phản chiếu hoặc cùng phân tử. Trong cả hai trường hợp, các phân tử có cùng nguyên tử liên kết với nhau trong cùng một đường. Sự khác biệt giữa các đồng phân này là sự sắp xếp không gian của các nguyên tử dựa trên hình học liên kết 3D.
Hầu hết các phân tử không phải là sự sắp xếp phẳng của các nguyên tử. Hình dạng của phân tử phụ thuộc vào loại nguyên tử và liên kết cộng hóa trị tạo thành. Ví dụ, bởi vì một nguyên tử cacbon thường tạo ra bốn liên kết khác nhau với các nguyên tử khác, một phân tử có nguyên tử cacbon ở trung tâm của nó có hình dạng tứ diện, hoặc giống như kim tự tháp. Nếu tất cả bốn nguyên tử trong liên kết với nguyên tử cacbon khác nhau, thì không thể xếp chồng lên nhau bất kể hai đồng phân được chuyển hóa như thế nào.
Một cách để kiểm tra xem hai nguyên tử cacbon có cùng hóa học lập thể hay không là định vị sơ đồ của nguyên tử cacbon sao cho nguyên tử kèm theo có số nguyên tử thấp nhất quay mặt ra xa bạn. Nếu bạn có thể biến hai phân tử sao cho ba nguyên tử còn lại ở cùng một vị trí thì chúng có cùng hóa học và là cùng một phân tử.
Quá trình này phức tạp đối với các phân tử chứa nhiều hơn một nguyên tử cacbon với bốn liên kết khác nhau với các nguyên tử khác. Tuy nhiên, vẫn có thể xác định xem các phân tử là giống nhau, đồng phân đối quang hay đồng phân không đối quang bằng cách bắt đầu với một nguyên tử cacbon và hoạt động qua toàn bộ phân tử.
