광학 이성질체는 화합물의 두 개의 이성질체로서, 서로 거울상 관계에 있는 분자를 의미한다. 이러한 이성질체는 동일한 분자식을 지니며, 구조적 배치는 유사하지만 스테레오화학적 성질이 다르다. 광학 이성질체는 일반적으로 두 가지 형태로 나뉜다: R형 및 S형. 이들은 각 거울상이 서로 겹치지 않는 비대칭적인 중심을 가지며, 이로 인해 그 물질들이 빛의 편광 상태에 영향을 미치는 방식이 달라진다.

광학 이성질체는 생리학적 및 화학적 성질이 잘 다를 수 있다. 같은 분자식과 원자 배열임에도 불구하고, 생물학적 시스템에서의 반응性, 효능, 독성 등이 다를 수 있다. 이러한 차이는 의약품 개발 및 생물학적 연구에서 매우 중요한 고려사항이 된다.

광학 이성질체는 일반적으로 각각 류서리듬성(정상) 및 비류서리듬성(비정상)으로 분류된다. 또한, 이들은 차폐적으로 활성화된 화합물로서, 대칭성의 결여로 인해 이성질체가 다르게 작용할 수 있다.

광학 활성 물질들은 일반적으로 인광 피크 또는 R/S 기호를 사용하여 서로 구별한다. 이러한 기호는 분자의 입체구조에 따라 정의되며, R형은 시계방향으로, S형은 반시계방향으로 빛을 회전시키는 성질을 가진다.

광학 이성질체는 유기 화학, 생화학, 의약화학 등 다양한 분야에서 중요한 개념으로, 생리 활성 물질의 설계 및 개발에 중요한 역할을 한다.