先說說手性與光學活性的關系，能使偏振光平面發生偏轉的物質具有光學活性。如果一種純化合物具有光學活性，該分子就不能與它的映像重合；如果某個分子與它的映像能重合，那麽該化合物就不能使平面偏振光偏轉，亦即無光學活性。物體不能與其映像重合的性質被稱為手性。不能與其映像重合的化合物為手性化合物。如果物體能與它的映像重合，它就是非手性的。學活性與手性的關系是絕對對應的，還沒有發現例外，目前已經發現了成千上萬的與它相符的情況。光學活性的最終準則就是手性(即與其映像不能重 )，這是一個充分必要條件。這個事實已經作為確定許多化合物結構的證據，歷史上曾假設這個關系正確而推匯出碳具有正四面體特性。要指出的是，字稱守恒的破壞是粒子和原子手性的基本特征，與分子手性相關聯。如果一個分子不能與它的映像重合，那麽其映像所代表的就一定是另一個不同的分子，因為可重合性與同一性是一樣的。對於每種具有光學活性的純化合物，有兩種且只有兩種異構體，構為對映異構體，有時候也稱為雙映體，對映異構體結構的不同僅在於其取向的左旋與右旋的區別，除了下面兩個重要的方面外，對映異構體的物理和化學性質完全一樣。具體表現如下:
(1)對映異構體使平面偏振光偏轉的方向村 反，但是角度相同。使平面偏振光向左偏轉(逆時針方向)的異構體叫l-異構體，用(-)表示；使平面偏振光向右偏轉(順時針方向)的異構體，用(+)表示。因為這個特點，它們被稱作旋光對映體。
(2)對映異構體與手性化合物的反應速率不同。它們的反應速率有時候可能相差無幾，也有可能相差很大，以至於一個對映體以適當的速率反應，而另一個不反應。當然，這也是為什麽一些物質有生物學活性，但它的對映體沒有。
一般地，在對稱環境中對映異構體的性質完全一樣，而在不對稱環境裏，對映異構體的性質可能不一樣。除了前面提到的重要區別以外，對映異構體在手性催化劑存在時與非手性分子反應速率，在手性溶劑中對映異構體的溶解度也可能不同。它們在用圓偏振光檢測時可能有不同折射率或吸收光譜etc.但它們的大小很多時候沒有套用價值。
然後對於光學活性的解釋，雖然純手性化合物都是光學活性的，但是相同量的一對對映異構體組成的混合物卻沒有光學活性，因為大小相等方向相反所以互相抵消了。這樣的混合物也有它的名字，叫做外消旋混合物或者外消旋體。
