在一二百年前，化学家发现两种性质完全不同的化合物，却有同样数量的原子。这是什么缘故呢”按照化学的定比定律，每个化合物都有一定的组成，而一种组成只能有一种化合物，那么同样的原子组成的化合物，为什么又会性质完全不同呢？于是，引起化学家们的激烈争论。
现在，我们弄明白了：在有机界，往往出现同分异构体。俗称酒精的乙醇和甲醚，前者在室温下是液体，后者在室温下是气体，这两种性质迥异的化合物的一个分子却都有2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子，只不过结合的方式不同。有的化学家认为有机分子是由各种原子结合起来的一个“建筑物”，原子就好像木架和砖石，它们按照一定的次序连结起来，“建筑物”就有一定的式样和形象。
弄清有机分子的化学结构有着重大意义。一个有机化合物，可能有几个或几百个以上的异构体。现在科学家研究物质首先要知道它的结构，只有了解化合物的分子结构，才能更好地研究或制造这种物质。根据一定的结构建立有机分子的手段叫作有机合成。正因为我们掌握了把一种物质转换成另一种物质的技巧，才使物质世界发生了一场革命。今天我们可以把石头、石油、水和空气变成布匹、纤维，在一两百年前是不可想象的。
在150年前，人类需要的染料，只能从生物中提取。后来从煤焦油中发现了，化学家从此用有机合成的方法制出了千百种旧染料无可比拟的新产品。现在染料专家已经能够按照需要，从分子结构出发，合成鲜艳的产品来代替天然染料。
有机高分子物质的合成，有着迷人的前景。我们已经能够制造胜过棉花的合成纤维，比钢铁还坚硬的塑料，优于天然橡胶的俣成橡胶。科学家正设法合成像蛋白质、淀粉一类的天然高分子物质，打开人造食物的大门，但这只有在弄清这些物质的分子结构之后才能完成。