Este tipo de estereoisomería, es característica de aquellas sustancias que tienen un doble enlace carbonocarbono; ésto se debe a que no es posible la libre rotación alrededor del eje del doble enlace. De igual forma, es necesario que los sustituyentes que se encuentran unidos a cada uno de los átomos de carbono implicados en el doble enlace sean distintos.
Isomería geométrica
Las distribuciones espaciales posibles son dos:
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La forma cis, en donde los sustituyentes iguales de los dos átomos de carbono afectados por el doble enlace se encuentran situados en una misma región del espacio con respecto al plano que contiene el doble enlace.
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La forma trans, en donde los sustituyentes afectados se encuentran en distinta región del espacio.
Isomería óptica
Se presenta con isómeros que poseen idénticas propiedades tanto físicas como químicas, por lo cual se pueden diferenciar únicamente en el distinto comportamiento frente a la luz polarizada. Un isómero desvía el plano de polarización de la luz hacia la derecha (isómero dextro o (+)) y el otro hacia la izquierda (isómero levo o (-)).
