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É um caso da isomeria em que as diferenças podem ser percebidas por meio de uma análise da fórmula estrutural plana. Existem cinco tipos:

Isomeria de Cadeia: Os isômeros apresentam cadeias carbônicas diferentes (cadeia aberta e fechada, cadeia homogênea e heterogênea), mas a mesma função orgânica.

Isomeria de Função: Na isomeria de função os isômeros têm funções diferentes.

Isomeria de Posição: A isomeria de posição acontece quando de um composto para o outro há mudança de posição na cadeia principal. Isso pode ocorrer com as ramificações, com as insaturações ou com o grupo funcional posicionados de formas diferentes.

Metameria: Os isômeros da metameria ou de compensação apresentam posição diferente do heteroátomo, o qual está sempre posicionado entre átomos de carbono.

Tautomeria: Os isômeros da tautomeria ou isomeria dinâmica apresentam posição e função diferentes do heteroátomo.

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Isomeria Geométrica é o tipo de isomeria espacial, também conhecida como estereoisomeria, que se caracteriza por apresentar uma dupla de isômeros com dimensões tridimensionais diferentes. Isso acontece em decorrência da presença de ligantes diferentes.

Cis e Trans

Quando os ligantes dos carbonos da substância química encontram-se estruturalmente posicionados do mesmo lado, a isomeria é chamada de cis.

Quando os ligantes dos carbonos da substância química encontram-se estruturalmente posicionados do lado oposto, a isomeria é chamada de trans.

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Isomeria Óptica é o tipo de Isomeria espacial que é caracterizada pelo desvio que os compostos químicos apresentam quando expostos a um plano de luz polarizada.

Substâncias que sofrem isomeria óptica são chamadas de isômeros opticamente ativos.

Um isômero opticamente ativo quando submetido à luz polar pode se comportar da seguinte forma:

1. A luz pode ser desviada para a direita. Nesse caso, essa substância é chamada de dextrogira, de dexter (direito em latim).

2. A luz pode ser desviada para a esquerda. Nesse caso, essa substância é chamada de levogira, de laevus (esquerdo em latim).

Quando uma substância se comporta das duas formas citadas acima, ou seja, para a direita e para a esquerda, ela recebe o nome de enantiômero.

Por outro lado, se a luz não for desviada, quer dizer que sua atividade óptica é inativa.

Isso acontece quando há misturas de dextrogira e levogira em partes iguais, as quais recebem o nome de misturas racêmicas.

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São exemplos de isomeria plana de posição o but-1-eno (C₄H₈) e o but-2-eno (C₄H₈). Ambos são hidrocarbonetos insaturados, que, embora tenham a mesma função, possuem a ligação dupla em diferentes posições na cadeia.

H₂C=C-CH₂- CH₃ ( but - 1- eno)

H₃C-CH=CH-CH₃ (but- 2 - eno)

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O ácido lático dextrogiro é obtido pela ação de bactérias no extrato de carne, e o ácido lático levogiro a partir da fermentação da sacarose pelo Bacillus acidi levolactiti.