Se observó que al cambiar en una molécula A un átomo o grupo de átomos por otro átomo o grupo de átomos de manera que se obtuviera una molécula B con distribución electrónica o estérica (geométrica) similares, ambas moléculas, A y B, tenían muchas propiedades fisicoquímicas  parecidas. Al fenómeno lo llamó isosterismo. Se dice que A y B son isosteras.El concepto se ha ampliado mucho hoy día, e incluso se ha creado un nuevo término: el bioisosterísmo, que se aplica a las moléculas que tienen propiedades químicas y físicas parecidas y poseen efectos biológicos similares. (Hay quien llama también bioisósteros a los compuestos con acciones antagónicas pero que interaccionan con el mismo centro activo.)La definiciones, por lo tanto, son muy amplias. Veamos algunos ejemplos para aclararlas. .Los isósteros clásicos son aquellos átomos, iones o moléculas que tienen el mismo número de electrones de valencia, como:

:C=Ö: y el :N≡N: (ambos tienen 10 electrones de valencia)O2-,  F- y OH- (los tres tienen 8 electrones de valencia).Si y C (ambos tienen 4 electrones de valencia)

El concepto se ha extendido a compuestos con capas electrónicas que tengan parecida reactividad aunque no contengan el mismo número de electrones. En general, se pueden considerar isósteros en definición amplia a aquellos compuestos estructuralmente semejantes con  propiedades parecidas.BioisósterosDos bioisósteros son parecidos entre sí y producen actividades biológicas similares. Se puede aplicar la etiqueta a dos grupos funcionales entre sí o a dos compuestos completos entre sí.El concepto se utiliza en el diseño de medicamentos, donde a menudo es muy importante encontrar moléculas semejantes a otras pero con acción terapéutica o biológica mejor.En términos bioquímicos se denomina un bioisostero a un "grupo químico o sustituyente" con similares propiedades químicas que el grupo al que pretende reemplazar en una molécula. Así, la molécula conserva sus propiedades biológicas sin cambiar significativamente su estructura química. Ej: El grupo -Cl puede ser reemplazado por un -CF3 (trifluorometilo) en una molécula sin cambiar significativamente su estructura química y producir un efecto biológico similar ya que el trifluorometilo es un "Bioisostero" del Cloro y al cambiarlo en una molécula medicamentosa no produciría mayor cambio en su estructura química. Los Bioisosteros se usan harto en el diseño de principios activos ya que no producen grandes cambios moleculares, pero si pueden mejorar la afinidad por un receptor determinado o cosas por el estilo... en forma sencilla es un grupo químico con propiedades similares a otro grupo y que por tanto lo puedes reemplazar en la molécula disminuyendo o aumentando una acción determinada (como por ejemplo, al reemplazar un grupo por uno de sus bioisosteros podrías eventualmente hacer que la molécula sea resistente al metabolismo enzimático y que a la vez no pierda la afinidad por el receptor biológico).