Alle Monosaccharide außer Dihydroxyacaton enthalten mindestens ein asymmetrisches C-Atom. Das heißt, die vier Valenzen eines Kohlenstoffatomes sind mit vier verschiedene Atome oder [[funktionelle Gruppe|funktionelle Gruppen]] verbunden.

Ein asymmetrisches C-Atom kann in zwei verschiedenen stereoisomeren Formen vorliegen, die sich zu einander verhalten, wie linke und rechte Hand oder wie Bild und Spiegelbild. Die zwei spiegelbildlichen Verbindungen bezeichnet man als D- bzw. L-Form. Für die Zuordnung ist die Stellung der [[Hydroxylgruppe]] am asymmetrischen C-Atom entscheidend, welches am weitesten von der Aldehyd- und Ketogruppe entfernt ist. Steht die [[Hydroxylgruppe]] rechts gehört das Molekül zur D-Reihe und steht die [[Hydroxylgruppe]] links gehört das Molekül zur L-Reihe.

Die asymmetrischen C-Atome haben die Fähigkeit die Schwingungsebene polarisierten Lichts nach rechts (+) und nach links (-) zu drehen, wenn sie in wässriger Lösung sind. Deshalb nennt man sie auch optische Antipoden. Der Drehsinn ist ausschlaggebend bei der Umsetzung der Kohlenhydrate im meschlichen Organismus durch Enzyme, da sie in ihrer Umsetzung unterschiedlich schnell sind.