Runkoisomeriassa eli ketjuisomeriassa yhdisteen hiiliketju on haaroittunut eri tavalla tai siinä on renkaita. Runkoisomeerit voidaan tunnistaa esimerkiksi erilaisien kiehumispisteiden perusteella. Myös spektroskopisia menetelmiä käytetään paljon erilaisten runkoisomeerien tunnistamiseen. Esimerkiksi molekyylikaavan C₅H₁₂ perusteella voidaan piirtää kolme isomeeriä.




Nämä isomeerit ovat eri aineita, ja niillä on erilaisia ominaisuuksia. Dimetyylipropaanin kiehumispiste on 10 ºC, metyylibutaanin 28 ºC ja pentaanin 36 ºC. Mitä haaroittuneempi molekyyli on, sitä alemmassa lämpötilassa se kiehuu. Suoraketjuiset molekyylit pääsevät lähemmäksi toisiaan kuin vastaavankokoiset haaroittuneet molekyylit. Niillä on tällöin enemmän vuorovaikutuspinta-alaa muiden molekyylien kanssa. Vaikka poolittomien molekyylien väliset dispersiovoimat ovat heikkoja, niiden merkitys kertaantuu, kun voimia molekyylien välillä on paljon. Ketjuisomeerien lukumäärä lisääntyy nopeasti, kun ketjun pituus kasvaa. Esimerkiksi C₄H₁₀:llä on kaksi ketjuisomeeriä, C₈H₁₈:lla 18 ja C₂₀H₄₂:lla yli 300 000 ketjuisomeeriä.