在立體化學中，拓撲性是指取代物與它們所連接的結構之間的立體化學關系。根據這種關系，這種基團可以是異位的、同位的、對位的或非對位的。

一個化合物中的同位素基團是等價基團。如果兩個基團A和B在與其他原子（如溴）互換時，分子保持不變（包括立體化學），而分子的其余部分保持固定，那么這兩個基團就是同位的。同位素原子總是相同的，在任何環境下都是如此。同位素核磁共振活性核在核磁共振譜中具有相同的化學位移。例如，甲烷（CH4）的四個氫原子彼此同位，正如二氯甲烷（CH2Cl2）的兩個氫或兩個氯一樣。

立體化學術語對映性是指分子中兩個基團之間的關系，如果其中一個被替換，就會產生一個手性化合物。這種替換產生的兩種可能的化合物將是對映體。例如，連接到丁烷中第二個碳的兩個氫原子是對映體。將一個氫原子（藍色）替換為溴原子，將產生(R)-2-溴丁烷。用一個溴原子替換另一個氫原子（紅色）將產生對映體（S）-2-溴丁烷。除了在手性環境中，對映體的基團是相同的，無法區分的。例如，乙醇（CH3CH2OH）中的CH2氫通常是對映的，但如果與手性中心結合，例如通過轉化為手性羧酸（如乳酸）的酯，或與手性金屬中心配位，或與酶的活性部位相關，就可以使其不同（非對映），因為酶是由手性氨基酸構成的。事實上，在LADH酶的存在下，在乙醇氧化成乙醛的過程中，一個特定的氫從CH2基團中被移除，而在反向反應中，它被替換到相同的位置。手性環境不需要在光學上是純的，就可以達到這種效果。對映基團在一個內部對稱平面上是彼此的鏡像。手性環境消除了這種對稱性。核磁共振活性核的對映基團在核磁共振中也是無法區分的，并產生一個單一的信號。對映基團不需要連接到同一個原子上。例如，順式-2,6-二甲基環己酮中與羰基相鄰的兩個氫原子是對映體；它們通過穿過羰基的內部對稱面聯系在一起，但在羰基的一側或另一側進行去質子化將產生對映體的化合物。同樣，用氘取代其中一個或另一個將產生對映體。

立體化學術語非對映體指的是分子中兩個基團之間的關系，如果被替換，將產生非對映體化合物。非對映基團通常是，但不一定是，在一個至少含有一個手性中心的分子中連接到同一個原子的相同基團。例如，(S)-2-溴丁烷中CH2分子的兩個氫原子是非對映體。將一個氫原子（藍色）替換為溴原子，將產生（2S,3R）-2,3-二溴丁烷。用溴原子替換另一個氫原子（紅色）將產生非對映體（2S,3S）-2,3-二溴丁烷。在含有非對映體基團的手性分子中，例如在2-溴丁烷中，沒有對映體或光學純度的要求；無論其比例如何，每個對映體在被非對映體基團取代后都會產生對映體組（不過，正如2-溴丁烷中被溴取代的情況，嚴格來說，中間異構體沒有對映體）。非對映基團在任何平面上都不是彼此的鏡像。

在任何環境下，它們總是不同的，但可能無法區分。例如，鹽酸苯丙氨酸乙酯（PhCH2CH(NH3+)COOCH2CH3Cl-）中的兩對CH2氫都是非對映體，在DMSO-d6中都給出了一對不同的1H-NMR信號，但在類似的2-硝基丁酸乙酯（CH3CH2CH(NO2)COOCH2CH3）中，只有手性中心旁邊的CH2組在CDCl3中用同一儀器給出其兩個氫的不同信號。這樣的信號通常是復雜的，因為化學位移的微小差異、重疊和寶石氫之間的額外強耦合。另一方面，ipsenol的兩個CH3基團離手性中心有三個鍵，在300兆赫給出了單獨的1H雙峰，并在CDCl3中給出了單獨的13C-NMR信號，但丙氨酸乙酯鹽酸鹽（CH3CH（NH3+）COOCH2CH3Cl-）中的非對位氫，也離手性中心有三個鍵，在CDCl3中顯示了幾乎無法區分的1H-NMR信號。