Twee of meer moleculaire deeltjes (atomen, moleculen of ionen) worden iso-elektronisch genoemd als zij hetzelfde aantal elektronen[1] of dezelfde elektronenconfiguratie hebben[2] en dezelfde structuur (aantal atomen en manier waarop de atomen aan elkaar gebonden zijn), onafhankelijk van de betrokken elementen (soort atomen). De laatste eis is minder hard ten aanzien van waterstofatomen. De vervanging van koolstof door stikstof verhoogt de kernlading, waardoor een waterstofatoom minder nodig is.
De term valentie-iso-elektronisch wordt gebruikt in gevallen waarin aan de bovengenoemde voorwaarden wordt voldaan als het aantal valentie-elektronen gelijk is.[3]
De uitspraak: "Deze twee stoffen zijn iso-elektronisch" is van belang voor het voorspellen van eigenschappen van de stoffen. Metingen en berekeningen (waarmee eigenschappen en reactiemogelijkheden zijn vastgelegd) zijn vooral uitgevoerd aan veel voorkomende stoffen. Een nieuwe, zeldzame of op enigerlei wijze vreemde verbinding te herkennen als iso-elektronisch met een reeds bekende stof, geeft een aanwijzing voor de mogelijke eigenschappen en reacties van de nieuwe verbinding.
Aceton (CH3COCH3) en azomethaan (CH3N2CH3) zijn niet iso-elektronisch. Ze hebben wel hetzelfde aantal kernen en valentie-elektronen, maar de atomen zijn geometrisch gezien anders gerangschikt: in aceton zijn beide methylgroepen verbonden met het koolstofatoom in de carbonylgroep, waarbij een trigonaal planaire structuur ontstaat. In azomethaan is de structuur lineair door aanwezigheid van een dubbele binding tussen beide stikstofatomen, en zijn de methylgroepen niet aan hetzelfde stikstofatoom gekoppeld.