Izomeria to zjawisko, w którym związki chemiczne mają ten sam skład atomowy (taką samą liczbę atomów poszczególnych pierwiastków), ale różnią się budową cząsteczki lub rozmieszczeniem atomów w przestrzeni, co skutkuje odmiennymi właściwościami chemicznymi i fizycznymi.
Dla alkanów charakterystyczna jest izomeria szkieletu węglowego, czyli izomeria konstytucyjna, w której cząsteczki różnią się sposobem rozgałęzienia łańcucha węglowego.