이성질체는 크게 구조 이성질체와 입체 이성질체로 나누어지고, 입체 이성질체에서 다시 기하 이성질체와 광학 이성질체로 나누어 진다.
구조 이성질체는 분자식은 같은데 구조가 달라 성질이 다른 이성질체를 말한다.
예로 부탄의 구조식을 보면 -c-c-c-c- 이렇게 일자로 늘어선 노말부탄이 있고 -c-c-c- 가운데 탄소에 다시 c-가 붙는 이소부탄이 있는데, 이런 경우가 구조 이성질체를 말하는 것이다.
기하 이성질체는 구성 원자들의 공간상에서의 배치가 달라서 생기는 이성칠체를 말하며, 시스또는 트랜스형이 있는데, 시스는 치환기가 같은쪽에 위치하고 트랜스는 치환기가 반대쪽에 위치한다.