Két molekula rendelkezhet azonos kémiai képlettel, és teljesen eltérően viselkedhet. Az etanol és a dimetil-éter egyaránt C2H6O. Az etanol egy folyadék, amely vízzel elegyedve lerészegedést okoz. A dimetil-éter egy gáz, amelyet hajtóanyagként használnak. Ugyanazok az atomok, eltérő elrendezésben. Izomerek. A képlet megmondja, mi van bennük. A szerkezet megmondja, mit csinálnak.

Az izomerek többféle típusban léteznek. A szerkezeti izomerek az atomok összekapcsolódásában különböznek. A bután és az izobután szerkezeti izomerek. A sztereoizomerek azonos összekapcsolódással rendelkeznek, de térbeli elrendeződésükben különböznek. A cisz-transz izomerek a kettős kötés vagy gyűrű körüli geometriában különböznek. Az enantiomerek tükörképek, amelyeket nem lehet egymásra helyezni, mint a bal és a jobb kéz. Drámaian eltérő biológiai hatásokkal rendelkezhetnek. A talidomid a klasszikus intő példa: az egyik enantiomer a reggeli rosszullétet kezelte, a másik születési rendellenességeket okozott.

Az izoméria fontos a gyógyszertervezésben. Egy gyógyszernek megfelelő alakúnak kell lennie ahhoz, hogy illeszkedjen a célpontjához. A rossz izomer inaktív vagy káros lehet. A szabályozó hatóságok ma már előírják a gyógyszergyártók számára, hogy minden izomert külön jellemezzenek és teszteljenek.