Este tipo se da en ciertos casos entre moléculas que tienen distintos grupos funcionales. Así, el alcohol etílico contiene el grupo hidroxilo mientras que el éter metílico tiene el grupo metoxilo, -OCH3. Estos dos compuestos son isómeros debido a su fórmula molecular común, C2H6O. De manera similar, la acetona y el propionaldehído son isómeros funcionales, así como el ácido acético y el formiato de metilo.