Dve molekuli iste kemične sestave sta lahko zgrajeni z različnimi atomskimi konfiguracijami. Atomi v teh molekulah so razporejeni različno in ko so njihove zrcalne slike obrnjene v isto smer, se atomi v teh molekulah ne poravnajo drug z drugim. Te molekule so znane tudi kot kiralne molekule. Kiralne molekule se ne morejo nalagati ena na drugo. Takšna molekula je izomer.
Optični izomer je molekula, ki vpliva na ravninsko polarizirano svetlobo. Svetlobni valovi imajo določene frekvence. Polarizirana svetloba potuje v valovih na določeni ravnini ali frekvenci vibracij. Ko ena sama frekvenca svetlobe potuje skozi optične izomere, se njena ravnina zavrti. To vrtenje je lahko v smeri urinega kazalca ali v nasprotni smeri urinega kazalca, odvisno od električnega naboja izomerov.
Znanstveniki običajno testirajo optične izomere s polarimetrom. Sestavni deli polarimetra običajno vključujejo kos polariziranega materiala, skozi katerega prehaja svetloba, cev, ki se uporablja za zadrževanje raztopine, vrtljivi analizator in okular. Cev je napolnjena z vodo, ki nima električnega naboja, analizator pa zavrtimo tako, da skozi njo ne vidi svetlobe.
Polarizatorji se običajno križajo pod kotom 45 stopinj. Vodi dodamo raztopino, ki vsebuje optične izomere, in analizator obračamo, dokler se skozi instrument ne vidi svetloba. Na ta način je mogoče izmeriti učinek izomerov in zabeležiti rotacijski kot.
Primeri izomerov so aminokisline, sladkorji in beljakovine. Različne okuse in vonjave nekaterih živil je mogoče pripisati načinu, kako so atomi v teh živilih poravnani. Receptorji v ustih in nosu lahko zaznajo okus in aromo hrane glede na to, kako so te molekule urejene in kako reagirajo na te receptorje.
Optične izomere lahko uporabimo tudi za merjenje čistosti kemične raztopine. Na primer, lahko se uporabljajo v industriji sladkorja za merjenje koncentracije sladkornega sirupa v razsutem stanju. V medicini se razvija uporaba teh izomerov za merjenje ravni sladkorja v krvi pri diabetikih. Optična mineralogija lahko uporablja izomere tudi za identifikacijo materialov v tankem delu mineralnih nahajališč.
Ločevanje optičnih izomerov je lahko koristno orodje za znanstvene raziskave. Pri preučevanju aminokislin lahko te kisline ločimo in izmerimo z uporabo optičnih izomerov. Snov, ki vsebuje te izomere, prehaja skozi trdno ali tekočino, ki ima električno nabite atome, izomeri pa se ločijo z reakcijo električnega naboja raztopine in izomerov. Optični izomeri so pogost pojav v naravni kemiji in se lahko uporabljajo v številnih panogah, vključno z medicinskimi raziskavami.