Etanol dan dimetil eter memiliki rumus molekul yang sama, C2H6O. Namun, keduanya memiliki sifat yang berbeda. Etanol adalah cairan yang bercampur dengan air dan mendidih pada suhu 78 derajat Celcius. Dimetil eter adalah gas yang hanya sedikit larut dalam air dan mendidih pada suhu minus 24 derajat Celcius. Perbedaannya terletak pada susunan atom. Etanol memiliki gugus hidroksil (-OH). Dimetil eter memiliki gugus eter (-O-). Gugus fungsional menentukan sifat-sifatnya.

Gugus fungsional adalah kelompok atom spesifik yang bertanggung jawab atas reaksi karakteristik suatu molekul. Gugus fungsional merupakan bagian reaktif dari molekul tersebut. Bagian molekul lainnya, yang disebut kerangka karbon, memengaruhi kelarutan, titik didih, dan ukuran, tetapi gugus fungsional menentukan kimia molekul tersebut. Gugus fungsional umum meliputi hidroksil, karbonil, karboksil, amino, sulfhidril, fosfat, dan metil. Masing-masing memiliki reaktivitasnya sendiri.

Gugus fungsional adalah dasar dari kimia organik. Gugus fungsional mengklasifikasikan molekul ke dalam beberapa kelompok: alkohol, aldehida, keton, asam karboksilat, amina, tiol, dan lain-lain. Gugus fungsional menentukan bagaimana molekul berinteraksi satu sama lain dan dengan sistem biologis. Gugus fungsional merupakan tempat terjadinya reaksi kimia dalam metabolisme, kerja obat, dan sintesis material.

Mengidentifikasi gugus fungsional adalah keterampilan kunci dalam kimia organik. Spektroskopi, terutama inframerah dan resonansi magnetik nuklir, mengungkapkan gugus mana yang ada. Spektrum inframerah menunjukkan pita serapan karakteristik untuk setiap gugus. Spektrum NMR menunjukkan lingkungan setiap atom hidrogen atau karbon. Bersama-sama, keduanya mengungkapkan struktur suatu molekul.