异构体的分类
导致旋光异构现象的原因，可以按照旋光异构体的种类来分类，有三种：
分子中含有一个手性碳原子
含有一个手性碳原子时，分子必定有手性，有两个旋光异构体，它们具有互为实物和镜像的关系，故也称对映体。对映异构体旋光度大小相等，方向相反，其物理和化学性质极为相似，如乳酸（图4）：
一个可以使平面偏振光向右旋，称为右旋体（+）；另一个使平面偏振光向左旋，称为左旋体（-）。二者旋转角度相同，因此对映异构也称为旋光异构。
特殊情况是外消旋体。当等量的左旋体和右旋体混合时，此时混合物表现出无旋光活性，称为外消旋体。
分子中含有两个手性碳原子
1 含有两个不相同手性碳原子
含有两个手性碳原子的化合物应该有4个旋光异构体。例如：2-羟基-3-氯丁二酸（图5）。
分子里含有n个不同的手性碳原子，对应异构体数目为
。
可以看到图5中，前两个互为对映异构体，后两个也互为对映异构体；但是，这两个整体并不是互为对映异构体，而是非对映异构体，物化性质差别很大。
2 含有两个相同属性碳原子的分子
总共有4个旋光异构体，如酒石酸（图6）：
其中a和b为对映异构体，c与d也好像是对映体。但实际上c与d是同一种分子，因为它们可以互相叠合。只要以通过C2-C3键中点，与观察平面垂直的线为轴旋转180°，就可以看出来它是可以与d叠合的。也就是说，c和d是相同的。
旋光能力由于分子内的两个结构相同但构型相反的手性原子的存在而互相抵消，称为内消旋体。它与a或b在分子中既有构型相同的部分，又有构型相互对映的部分，这种关系称为非对映异构。非对映异构体不仅旋光性不同，物理和化学性质也不尽相同。
因此，含有两个相同手性碳原子的化合物，有三个旋光异构体，其中一对对映体，一个是内消旋体。
不含手性碳原子的分子
某些分子不含手性碳原子，但由于分子中的内旋转受阻碍，也可以引起旋光异构现象，例如丙二烯型或联苯型旋光化合物是通过分子中的一个轴来区别左右手征性；又如旋光性提篮型化合物分子是就一个平面来区别手性的等。一些常见的例子见旋光异构图册。
