貝采里烏斯建議把相同組成而不同性質的物質稱為“同分異構(isomerism)‘’的物質。同分異構現象的發現以及從理論上的闡明，是在物質組成和緒構理論發展中邁出的重要一步，它開始了分子結構問題的研究，促進了有機化學的發展。
在發現了酒石酸的旋光異構之后，1874年9月荷蘭物理化學家范特霍夫(Jacobus Hendricus Van't Hoff.1852-1911)論帕斯特成果的小冊子在烏特勒支出版；1874年11月法國化學家勒·貝爾(Joseph Achille Lebel.1847-1930)的論文發表在巴黎的《化學會會刊》(Bulletin de La Societe Chimique)上，兩人分別獨立能用幾何異構來解釋延胡索酸Fumaric acid（反-丁烯二酸）和馬來酸Maleic acid（順-丁烯二酸）的異構現象。假定，圍繞分子中兩個碳原子的兩個四面體，沿著四面體的一邊聯合在一起，表示不能轉動的雙鍵，然后，把氫基和羧基安置到兩個模型中區，使他們不能重合。它們并不是旋光異構體，它們的物理性質有所差別，由此發現了順反異構。
1964年，德國化學家肖萊馬通過對脂肪烴的研究，認真考察了有機結構與性質的關系，證實了碳原子4個化學價的統一性，對同分異構現象作出合理的解釋，使有機結構理論定型化。