在立體化學中，分子的立體元素是一個原子（中心）、軸或平面，是立體異構的焦點；也就是說，至少有兩個不同的基團結合，任何兩個不同的基團互換都會產生一個立體異構體。立體中心或立體中心是立體元素的一個特定實例，在幾何學上是一個點（原子）。手性中心是一個立體中心，由一個原子持有一組配位體（原子或原子組）組成，其空間排列不能疊加在其鏡像上。手性中心的概念概括了不對稱碳原子的概念（一個碳原子與四個不同的實體結合），這樣，任何兩個基團的互換都會產生一個對映體。在有機化學中，手性中心通常指的是碳、磷或硫原子，盡管其他原子也有可能成為手性中心，特別是在有機金屬和無機化學領域。

立體異構體是指成分和連接性相同但圍繞中心原子有不同空間排列的化合物。一個分子可以有多個立體中心，使其具有許多立體異構體。在立體異構是由四面體立體中心造成的化合物中，假設可能的立體異構體的總數不會超過2n，其中n是四面體立體中心的數量。然而，這是一個上限，因為具有對稱性的分子經常有較少的立體異構體。有兩個手性中心可能會得到一個非手性的中體化合物。由于立體的原因，某些構型可能不存在。具有手性中心的環狀化合物可能由于存在雙旋轉軸而不表現出手性。平面手性也可以提供手性，而沒有實際的手性中心存在。

與四個不同的取代基相連的碳原子被稱為不對稱的碳原子或手性碳。

手性并不局限于碳原子，盡管由于碳原子在有機化學中無處不在，它們常常是手性的中心。氮原子和磷原子也可以形成四面體結構的鍵。如果連接的三個基團都不同，胺中的一個氮可能是一個立體中心，因為胺的電子對作為第四個基團發揮作用。然而，氮倒置是金字塔倒置的一種形式，會導致外消旋，這意味著在正常情況下，該氮的兩個外延都存在。