Los isómeros ópticos existen donde una molécula contiene un centro quiral, generalmente un átomo de carbono con cuatro grupos diferentes unidos en las cuatro esquinas de un tetraedro. Si los grupos son A, B, C y D, entonces hay dos versiones distintas de la molécula. Mirando hacia abajo desde la dirección del grupo D, los otros grupos pueden organizarse como A, B, C o C, B, A. Las dos formas tienen la misma relación que los guantes izquierdo y derecho. Muchas moléculas biológicas solo existen naturalmente en una configuración, aunque la forma opuesta se puede crear sintéticamente.
Los procesos bioquímicos a menudo se basan en la alineación precisa de grupos activos en las moléculas del sustrato con grupos activos ubicados precisamente en las posiciones correctas de las moléculas de la enzima. En la mayoría de los casos, esperaría que reemplazar una molécula natural con el isómero óptico incorrecto detuviera el funcionamiento de la enzima. Las consecuencias de eso dependen de qué sustrato y qué enzima. De hecho, también puede haber otras enzimas que puedan usar el isómero “no natural” como sustrato. Eso podría tener buenos o malos resultados.