Yapısal izomerler, kurucu atomlarının nasıl sıralandığına bağlı olarak farklı yapılara ve özelliklere sahip olan aynı kimyasal formüle sahip bileşiklerdir. Örneğin, aynı kimyasal formül C4H10, yani normal bütan CH3CH2CH2CH3 ve metilpropan (CH3) 2 CHCH2CH3'e sahip iki yapısal izomer vardır. Normal bütan -0,5 santigrat derece kaynar, metilpropan ise +28 santigrat derece kaynar. Atomların sayısı arttıkça, izomerlerin sayısı artar. C5H12 kimyasal formülü olan üç yapısal izomeri, C6H14 formülü olan beş ve C7H16 formülü olan dokuz tane vardır.
Yapısal karbon izomerleri, sadece karbon ve hidrojene sınırlı değildir, ancak bunlar yapısal izomerizmin en iyi bilinen örnekleridir. Ev ecza dolabında, bazen "sürtünme alkolü" olarak tanımlanan C3H8O veya izopropil alkol bulunabilir. Yapısal formülü CH3CH (OH) CH3'tür. Ek olarak, n-propil alkol, CH3CH2CH2 (OH) ve hatta metiletil eter, CH3OCH2CH3 vardır, ancak bu iki bileşiğin evde bulunmaması muhtemeldir. Diğer atomları içeren karbon bileşiklerinin yapısal izomerleri de vardır.
Bu kadar çok izomerik form bolluğunu mümkün kılan, birkaç elementin - en önemlisi karbon olan - atomların birbirine katılabilme kabiliyetidir. Bu, atomlar arasındaki bağların doğasından kaynaklanmaktadır. Bitişik karbon atomları, kovalent bağlarla birleştirilir, katılan atomların bir atomdan diğerine transfer edilmek yerine elektronları eşit olarak paylaştığı bağlar. Sıradan sofra tuzunda NaCl'yi göstermek için katılan sodyum atomu, mevcut bir elektronunu klorin atomuna verir ve iki atom elektrostatik olarak çekilir. Etan, C2H6'daki birleştirilmiş karbon atomları arasında böyle bir şey yoktur.
Silikon ve bor, elektron transferi olmadan birbirlerine bağlanma yeteneğine sahiptir. Silisyum ve borun yapısal izomerleri, silanlarda - silisyum ve hidrojen bileşikleri - ve boranlar - bor ve hidrojenin bileşikleri içinde iyi gösterilmektedir. Karbon ve hidrojen bileşikleri metan, CH4 molekülü ile başlar. Buna benzer olarak, silikon ve hidrojen bileşikleri silan SiH4 ile başlar. İlginç bir şekilde, bor ve hidrojen bileşikleri, sadece gaz halinde bilinen ve B2H6'yı oluşturmak için hızla dimerleşen bir bileşik olan BH3 - boran ile farklı şekilde başlar.
Yapısal izomerler oluşturma yeteneği, neredeyse sonsuz özelliklere sahip olası bileşiklerin sayısını büyük ölçüde arttırmaktadır. Karbon durumunda yapısal izomerler, yaşam bileşiklerini mümkün kılar. Silikon ve bor için, çok çeşitli bileşikler, bilimsel ve üretim dünyalarına bir miktar reaktif verir. Silan türevlerinin bir uygulaması, biyolojik olarak zararsız malzemelerin titanyum implant yapılarına eklenmesine izin veren kaplamalardır. Boranlara gelince, özel organik sentezlerde, egzotik yakıt hücrelerinde ve hatta roket yakıtı için kullanılabilirler.
