Ten typ izomerii występuje wówczas, gdy w układzie przestrzennym cząsteczki zaznacza się określona płaszczyzna. Taką płaszczyzną może być płaszczyzna podwójnego wiązania (płaszczyzna orbitali p tworzących wiązanie π) lub pierścień.
Jeżeli wyróżnione grupy cząsteczki leżą po tej samej stronie płaszczyzny mamy do czynienia z izomerem cis (Z) a jeżeli po przeciwnych stronach z izomeremtrans (E).
Konfigurację izomerów geometrycznych rozróżnia się za pomocą nazw, które zawierają przedrostek cis- lub -trans, co wskazuje na usytuowanie grup po tej samej lub po przeciwnej stronie cząsteczki.