Aynı kimyasal yapıya sahip iki molekül, farklı atom konfigürasyonları ile oluşturulabilir. Bu moleküllerdeki atomlar farklı düzenlenmiştir ve ayna görüntüleri aynı yöne döndüğünde, bu moleküllerdeki atomlar birbirleriyle aynı hizada değildir. Bu moleküller ayrıca kiral moleküller olarak da bilinir. Kiral molekülleri üst üste bindirilemez. Bir izomer böyle bir moleküldür.
Optik izomer, düzlem polarize ışığa etkisi olan bir moleküldür. Işık dalgalarının belirli frekansları vardır. Polarize ışık, belirli bir düzlemde veya titreşim frekansında dalgalar halinde hareket eder. Tek bir ışık frekansı optik izomerlerden geçtiğinde, düzlemi döndürülür. Bu dönüş, optik izomerlerin elektrik yüküne bağlı olarak saat yönünde veya saat yönünün tersinde olabilir.
Bilim adamları genellikle bir polarimetre kullanarak optik izomerleri test eder. Bir polarimetrenin bileşenleri genellikle içinden ışık geçen, bir çözeltiyi tutmak için kullanılan bir tüp, dönebilen bir analiz cihazı ve bir mercek içeren bir parça polarize malzeme içerir. Tüp, elektrik yükü olmayan suyla doldurulur ve analizör, içinden hiçbir ışık görülemeyecek şekilde döndürülür.
Polarizörler genellikle 45 derecelik bir açıyla çaprazlanır. Suya optik izomerler içeren bir çözelti ilave edilir ve cihazdan ışık gelene kadar analizör döndürülür. Bu şekilde izomerlerin etkisi ölçülebilir ve dönme açısı not edilebilir.
İzomer örnekleri, amino asitler, şekerler ve proteinlerdir. Bazı yiyeceklerin farklı tatları ve kokuları, bu yiyeceklerdeki atomların hizalanma biçimine bağlanabilir. Ağız ve buruntaki reseptörler, bu moleküllerin nasıl düzenlendiğine ve bu reseptörlere nasıl tepki gösterdiklerine bağlı olarak yiyeceklerin tadını ve aromasını algılayabilir.
Ayrıca kimyasal bir çözeltinin saflığını ölçmek için optik izomerler de kullanılabilir. Örneğin, şeker endüstrisinde dökme şeker şurubu konsantrasyonunu ölçmek için kullanılabilirler. Tıpta, şeker hastalarında kan şekeri seviyesini ölçmek için optik izomerlerin kullanımı geliştirilmektedir. Optik mineraloji, ayrıca mineral tortuların ince bir bölümündeki malzemeleri tanımlamak için izomerler kullanabilir.
Optik izomerlerin ayrılması bilimsel araştırma için yararlı bir araç olabilir. Amino asitlerin incelenmesinde, bu asitler optik izomerler kullanılarak ayrılabilir ve ölçülebilir. Optik izomerleri içeren bir madde, elektriksel olarak yüklü atomlara sahip bir katı veya sıvıdan geçirilir ve optik izomerler, çözeltinin ve izomerlerin elektrik yükünün reaksiyonu ile ayrılır. Optik izomerler, doğal kimyada sık görülen bir durumdur ve tıbbi araştırmalar dahil birçok endüstride kullanılabilir.
