Supposons que dans une molécule de méthane CH4, on remplace successivement les 4 atomes d’hydrogène, par 4 groupements monovalents R1, R2, R3, R4, tous différents entre eux. Si ces 4 groupements pouvaient occuper n’importe quelle place autour du carbone, un seul composé de substitution pourrait ainsi être obtenu. Or, on en trouve deux, à la vérité fort analogues, identiques mêmes pour certaines propriétés (même point de fusion, même solubilité, même pression de vapeur, etc.) mais nettement différents à d’autres égards. Par exemple leurs cristaux, identiques au premier aspect, diffèrent en réalité comme font un gant de la main droite et un gant de la main gauche, qui, nous le savons assez, ne peuvent pas se remplacer l’un l’autre.
On comprendra cette isomérie si l’on admet que les 4 valences du carbone s’attachent aux 4 sommets d’un tétraèdre régulier, pratiquement indéformable. Il y a en effet deux façons non superposables de disposer aux sommets d’un tel tétraèdre 4 objets tous différents, et les deux arrangements sont symétriques par rapport à un miroir comme un gant droit et un gant gauche. Si d’ailleurs le tétraèdre n’était pas régulier, plus de deux arrangements donnant un solide différent seraient possibles (et d’ailleurs on devrait alors obtenir aussi, contrairement à l’expérience, plusieurs dérivés bisubstitués de même formule CH2R′R″).
Il devient donc probable que les édifices moléculaires sont comparables, au moins approximativement, à des corps solides, dont la stéréochimie (de στερεός, solide), s’efforce de déterminer
