optical isomerism
人类的左右手是公认的光学异构分子最好的例子，左右手在镜面角度看对称的。但是如果将两只手重叠在一起，其实它们并不重合。对于这一现象有个形象的术语：手性(chirality) ，该词源于希腊语中的‘手’：χειρ-(/cheir/)。
从化学角度上讲，光学异构又称旋光异构。立体异构的一种。从对称性考虑，分子中不存在旋转-反映轴。为旋光性相反的两种不同的空间排列。当分子中一个碳原子（不对称碳原子，用*号表示）与四个不同的原子或原子团连接时，就可能有两种光学异构体或旋光异构体。
例如乳酸分子中有一个不对称碳原子，就有两种光学或旋光异构体；使偏振光向左旋的称左旋体或l-体（laevoisomer;l-isomer），向右旋的称右旋体或d-体（dextroisomer;d-isomer）。它们的空间结构是像实物和镜象或左手和右手的关系，彼此互相是对映体或左右体（enantiomer;enantiomorph）。除不对称碳原子外，含有其他不对称原子，如氮、硅、磷、硫、硒等以及某些配位化合物如[CO（en）3]3+等也有旋光异构体。
由分子链上不对称碳原子所带基团的排列方式不同所形成，又称立体异构
对于聚α-烯烃：
~~~~~~CH2—C*HX~~~~~
每个结构单元可以呈现两种旋光构型，导致分子链上结构单元旋光异构体呈现三种分布：
所有结构单元都具有相同构型——全同立构体
两种旋光异构单元呈交替排列——间同立构体
两种旋光异构单元呈无规排列——无规立构体
全同立构体和间同立构体都属于等规聚合物。
此外，还有内消旋体(racemize)和外消旋体(mesomeride)，一个混合了相同份量的一对（两种）光学异构体被称为外消旋混合物(racemic mixture)，外消旋混合物是没有折光性的（甚至当两种异构体被分开来，两部分都仍旧没有折光性因为外消旋体的光学异构体可以相互转化，最后两种物质的量又回归平衡），这也是为什么两种异构体难以被分解开来的原因。
光学异构体之所以受科学家们的青睐，主要是因为其在无机结构化学、有机化学、物理化学（研究物理性质）、生化和超分子化学领域的实用性。
在生物方面，许多生物活性分子都是光学异构体，例如自然界中的氨基酸（蛋白质的基本部分）和糖类。在生物系统里，几乎所有类似的化合物都以一种光学异构体存在，大部分的氨基酸都显L-体，相似地，糖类都显D-体，然而这在科学界仍颇受争议。
D-体氨基酸通常有香甜味，L-体则无味。举例来说，薄荷叶带D-体香芹酮，然而香菜种子带L-香芹酮，这两种东西的味道对大多数人来说都是不一样的，因为嗅觉感受器也携带了对不同对映异构体起不同反应的光学异构体。
在医药方面，大部分的手性药物（原材料含有两种光学异构体制成的药物）必须拥有绝对的高光学纯度（加工后只含有一种光学异构体），因大部分情况下被抛弃的另一种异构体有很高的副作用（或仅仅没有作用）。举例：
①萨立多胺（镇定剂）：萨立多胺是外消旋混合物，一种对映结构体对缓解孕吐有很好的效果，但是另一个异构体可导致胎儿畸形。但是，仅仅将其中一种良性异构体给怀孕病患使用并不十分有效，因为此为外消旋物质，两种异构体可以在人体内相互转化。所以，无论患者服用哪一种异构体，最终患者体内还是会出现两种异构体（D-体和L-体）。
②乙胺丁醇（一种抗结核药）：一种异构体治疗肺结核，另一种可导致失明。
③甲氧萘丙酸,萘普生：一种治疗关节炎疼痛，另一种异构体引发肝中毒且无止疼效果。
④盘尼西林（青霉素）：这种抗生素的成效取决于病菌细胞内的丙氨酸属于D型异构还是L型异构，因为青霉素必须且只能模仿细菌壁上的D型丙氨酸链并且通过这样与细菌中的转肽酶反应并抑制其作用。
⑤普萘洛尔（心得安）：L-普萘洛尔是一种肾上腺素受体拮抗剂（治疗心律失常），D-普萘洛尔不起该作用，但两种都有局部麻醉的作用
⑥甲吗喃：左甲吗喃是一种强效鸦片类镇痛剂，右甲吗喃则是一种分离性（？？？有待解释）止咳剂。
