Izomeras –  molekulės, kurių molekulinė formulė vienoda, tačiau skiriasi struktūrinės formulės.

Izomerai yra molekulės, kurios susideda iš tokio pat skaičiaus tokių pat atomų, bet turi skirtingą struktūrą ir savybes (pvz., vienas vienodos sudėties ir molekulinės masės, bet skirtingos sandaros, skirtingų fizinių ir cheminių savybių junginių).

Kalbant plačiau pavyzdžiais – junginį, kurio molekulinė formulė C₂H₄Cl₂, galima pavaizduoti keliomis formulėmis, jose atomai bus susijungę skirtingai: 1,1-dichloretanas ir 1,2-dichloretanas. Jie skiriasi chloro atomų padėtimi molekulėje. Vienu atveju chloro atomai yra prisijungę prie to paties, kitu – prie skirtingų anglies atomų. Tokie izomerai vadinami padėties izomerais. Atomai gali laisvai suktis apie cheminį ryšį C-C,  todėl 1,2-dichloretano izomerą galima skirtingai pavaizduoti erdvėje, nors tai bus ta pati molekulė.

Kitoje molekulėje- C₃H₈O – atomus galima išdėstyti taip, kad deguonies atomas būtų skirtingai susijungęs su anglies atomais: CH₃CH₂CH₂OH ir CH₃OCH₂CH₃. Pirmoji iš šių formulių atitinka alkoholio, turinčio -OH grupę, formulę. Kita – eterio formulę, kurioje deguonies atomas yra tarp dviejų anglies atomų: propanolis ir metoksietanas (metiletileteris). Tai yra funkcinių grupių izomerijos pavyzdys, tokių junginių savybės skirtingos – alkoholių savybės labai skiriasi nuo eterių.

Taigi izomerai turi tą patį ir tokių pat atomų skaičių, tik skiriasi atomų jungimosi tvarka. Ypatingas izomerijos atvejis yra toks, kai atomų jungimosi tvarka molekulėje yra tokia pat, tačiau erdvinės molekulės veidrodinis atspindys nesutampa su jos atvaizdu. Tokios molekulės vadinamos chiralinėmis. Dauguma gamtoje esančių ir gyvuosius organizmus sudarančių molekulių yra chiralinės. Pvz., svarbiausios biomolekulės – baltymai, sudaryti iš aminorūgščių, nukleorūgštys, angliavandeniai (cukrus, krakmolas ir kt.) yra chiralinės molekulės, ir tik vienas iš dviejų veidrodinių atvaizdų sudaro šiuos gamtinius junginius. Kitas izomeras gali būti gaunamas dirbtiniu būdu.

Molekulės chirališkumą lemia joje esantys anglies atomai, sujungti su keturiais skirtingais pakaitais (keturiais skirtingais atomais arba jų grupėmis). Tokie junginiai erdvėje gali išsidėstyti dvejopai. Jie yra vienas kito nesutapdinami veidrodiniai atspindžiai. Anglies atomas, susijungęs keturiais skirtingais pakaitais, vadinamas chiraliniu, o tokios molekulės vadinamos chiralinėmis. Jei bent du pakaitai vienodi, tai tokias molekules galima sutapdinti erdvėje, jos nėra chiralinės.

chirališkumas pasireiškia ir kai kuriuose gyvuose ir negyvuose objektuose. Kairė ir dešinė ranka yra paprasčiausias nesutapdinamo veidrodinio atspindžio pavyzdys. Junginiai, kurie yra vienas kito nesutapdinami veidrodiniai atspindžiai, vadinami enantiomerais.

Taigi, izomerai gali būti dviejų rūšių: struktūriniai ir erdviniai (stereoizomerai). Pvz., struktūriniai izomerai yra butanas ir izobutanas; stereoizomerai yra trans- retinalis (vitaminas A) ir cis- retinalis. Pentanas, 2-metilbutanas, 2,2-dimetilpropanas yra struktūriniai izomerai, o D(+) – glicerolio aldehidas ir L(+) – glicerolio aldehidas yra erdviniai izomerai.