Chirale Verbindungen haben spiegelbildliche Moleküle mit den gleichen chemischen Teilen in entgegengesetzter Anordnung, im Gegensatz zu achiralen Molekülen, die spiegelbildliche Moleküle haben, die identisch sind. Chirale Moleküle können nicht so gedreht werden, dass sie zueinander passen , aber sie haben in den meisten Situationen identische chemische Eigenschaften. Chirale Moleküle sind in Bereichen der Biologie wichtig, in denen zelluläre Maschinen typischerweise nur eine Version der Moleküle verwenden.
Die verschiedenen spiegelbildlichen Moleküle in chiralen Verbindungen werden als Isomere bezeichnet. Moleküle in der Biologie sind oft sehr groß und komplex, und sie haben dreidimensionale Strukturen, die auf ihre Umgebung gezielt einwirken. Aufgrund ihrer Größe hat jedes Molekül oft unterschiedliche Regionen mit unterschiedlicher chemischer Aktivität. Obwohl verschiedene Isomere identische physikalische und chemische Eigenschaften wie Siedepunkte, Polaritäten und Dichten aufweisen, interagieren sie unterschiedlich mit anderen biologischen Molekülen. Zucker, DNA und Proteine sind Beispiele für chirale biologische Moleküle.
Trotz der Tatsache, dass sich die Isomere chiraler Verbindungen in vielen Situationen identisch verhalten, können unterschiedliche Isomere mit Licht unterschieden werden. Wenn Licht durch ein chirales Isomer scheint, beugt es eine bestimmte Menge dieses Lichts basierend auf den Eigenschaften der Verbindung. Wenn Licht durch das entgegengesetzte Isomer scheint, wird die gleiche Lichtmenge gebeugt, jedoch in die entgegengesetzte Richtung.