Optična izomerija je pojav, v katerem molekula vsebuje vsaj en asimetrični ogljikov atom. Ogljikov atom imenujemo asimetrični takrat, ko ima na vseh štirih vezeh nase vezane različne atome ali atomske skupine:
Asimetričnim ogljikovim atomom pravimo tudi stereogeni ogljikovi atomi oziroma stereocentri. Spojina, ki ima asimetrični ogljikov atom, lahko nastopa v dveh oblikah:
Slika 2: poudarjena vez nakazuje, da vez gleda k nam (ven iz monitorja), črtkana vez pa stran od nas (v monitor).
Na sliki 2 sta prikazana optična izomera:
njuni spojini imata enak vrstni red atomov,
a se razlikujeta v prostorski razporeditvi.
Izomera na sliki 2 imenujemo entantiomera - in sta eden drugemu zrcalni sliki.
Optična izomera oziroma enantiomera nista enaki spojini. Kljub temu, da imata enake fizikalne in kemijske lastnosti, pa lahko na biološke sisteme učinkujeta popolnoma drugače.
Molekuli sta kiralni (sta si med seboj zrcalni). Spojine, ki vsebujejo kiralne centre, so optično aktivne substance, zato izomerijo kiralnih spojin imenujemo optična izomerija.
Kiralnost si najlažje predstavljamo, če se sami sebe pogledamo v ogledalo. Če pomahamo z desno roko, naš odsev pomaha nazaj z levico. Podobno velja za zrcalne slike kiralnih ogljikovih atomov.
Znotraj ene molekule imamo lahko tudi več kiralnih centrov. V tem primeru označimo vse ogljikove atome.
Na sliki 2 smo spoznali enantiomer. Če želimo enantiomer narisati upoštevamo:
razporedimo skupine okrog kiralnega ogljikovega atoma v tetraedrični obliki, oziroma
označimo različno usmerjenost molekul glede na ravnino, na kateri leži ogljikov atom.