同分异构体可以分为三大类：构造异构体，立体异构体，电子互变异构体。
一、构造异构体：因分子中原子的连结次序不同或者键合性质不同引起的异构体称为构造异构体。构造异构体又可以分为5类异构体。
碳架异构体：因碳架不同产生的异构体称为碳架异构体。
位置异构体：官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构体称为位置异构体。
官能团异构体：因分子中所含官能团的种类不同所产生的异构体称为官能团异构体。
互变异构体：因分子中某一原子在两个位置迅速移动而产生的官能团异构体称为互变异构体。
互变异构体是一种特殊的官能团异构体。
价键异构体：因分子中某些价键的分布发生了改变，与此同时也改变了分子的几何形状，从而引起的异构体称为价键异构体。
二、立体异构体：分子中原子或原子团互相连接次序相同、但空间排列不同而引起的异构体称为立体异构体。立体异构体可以分为两大类：构型异构体和构象异构体。
2.1）构型异构体：因键长、键角、分子内有双键、有环等原因引起的立体异构体称为构型异构体。一般来讲，构型异构体之间不能或很难互相转换。构型异构体又分为几何异构体和旋光异构体。
2.1.1）几何异构体：因双键或成环碳原子的单键不能自由旋转而引起的异构体称为几何异构体，也称为顺反异构体。
2.1.2）旋光异构体：因分子中没有反轴对称性而引起的具有不同旋光性能的立体异构体称为旋光异构体。
2.2）构象异构体：仅由于单键的旋转而引起的立体异构体称为构象异构体。有时也称为旋转异构体。由于旋转的角度可以是任意的，单键旋转360˚可以产生无数个构象异构体。通常以稳定的有限几种构象来代表它们。
三、电子互变异构体。
因分子中价电子排布不同而引起的异构体。比如单线态卡宾和三线态卡宾。
