Els isòmers estructurals o constitucionals són isòmers que es diferencien en la forma en què els seus àtoms estan interconnectats. Dit d'una altra manera, tot i tenir el mateix nombre i tipus d'àtoms, els isòmers estructurals difereixen en l'estructura molecular.
Per exemple, el fluorofenol té tres isòmers (2-fluorofenol, 3-fluorofenol i 4-fluorofenol) que tenen el mateix nombre d'àtoms amb una fórmula molecular idèntica , però les seves fórmules estructurals són diferents, ja que l'àtom de fluor està situat en tres posicions diferents i, per tant, les seves propietats també ho seran.