Diastereoizomery to izomery konfiguracyjne (np. izomery optyczne lub izomery E-Z), które nie pozostają z sobą w relacji odbić lustrzanych, nie są to więc enancjomery.
W przeciwieństwie do enancjomerów diastereoizomery wykazują różnice we właściwościach fizycznych takich jak: temperatura topnienia, temperatura wrzenia, rozpuszczalność, moment dipolowy itd. Ich właściwości optyczne (aktywność optyczna) mogą być podobne lub też skrajnie różne. W szczególnych przypadkach (np. diastereoizomery cis-trans, forma mezo) mogą nie wykazywać czynności optycznej.
Wyróżniamy dwie grupy tych stereoizomerów:
Zjawisko diastereoizomerii wynika z istnienia dwóch lub więcej centrów chiralności w obrębie jednej cząsteczki. W przypadku nie-cyklicznej cząsteczki z dwoma centrami chiralności i trzema różnymi podstawnikami mogą istnieć trzy steroizomery konstytucyjne. Dwa z nich są formami chiralnymi, wykazującymi aktywność optyczną, które są w stosunku do siebie enancjomerami, zaś jedna to nieaktywna optycznie i achiralna forma mezo. Forma mezo jest diastereoizomerem w stosunku do obydwu form chiralnych.
|  |  |
kwas (+)-winowy | kwas (-)-winowy | kwas mezo-winowy |
W przypadku, gdy w acyklicznym związku z dwoma centrami chiralności są cztery lub więcej różnych podstawników, możliwe są zawsze cztery różne izomery konstytucyjne. Dwa z nich mają tę samą konfigurację absolutną na obu centrach chiralności, a dwie z nich mają różną. Te o tej samej (RR-SS) a także te o różnej (RS-SR) konfiguracji są wzajemnie enancjomerami, zaś układ - ta sama konfiguracja na obu centrach (np. RR) - inna na każdym (RS) tworzy pary diastereoizomerów.
