研究化合物分子中原子或原子团的空间排列以及空间关系对化合物的物理和化学性质的影响的学科。1874年荷兰化学家*范特荷甫与法国化学家勒贝尔(Joseph Achille Le Bel, 1847—1930)分别发表了碳原子的正四面体的理论，他们认为：碳原子的化学键指向以碳为中心的正四面体的四个顶点（如图）。当四个化学键和四个相同的基或相同的原子团结合时形成正四面体（如甲烷）。该学说为立体化学的基础，解释了许多由于原子的空间排列不同而引起的*立体异构现象。除碳以外，其他元素如氮、硅等的化学键也是立体分布的，因此也发生类似的立体异构现象。