Les 11 isomères possibles de C5H10 sont le pentène, le trans-2-pentène, le cis-2-pentène, le 2-méthylbutène, le 9-méthylbutène, le 2-méthyl-2-butène, le cyclopentane, le méthylcyclobutane, l'éthylcyclopropane, 1 ,1-diméthylcyclopropane et 1,2-diméthylcyclopropane. Ce sont tous des isomères de configuration, à l'exception des isomères cis et trans du 2-pentène, qui sont des isomères géométriques les uns des autres.
Les isomères de configuration sont des molécules avec les mêmes atomes mais une connectivité différente entre eux. Les isomères géométriques ont la même connectivité mais des orientations différentes autour d'une double liaison. Le plus gros hydrocarbure à cinq atomes de carbone est le C5H12. Par conséquent, C5H10 a un indice de carence en hydrogène de deux. Ces deux hydrogènes manquants doivent être remplacés par une double liaison ou un cycle. Les six premiers isomères énumérés ci-dessus sont des alcènes, qui sont des hydrocarbures à double liaison. Chaque isomère a la double liaison et ses alcanes substituants dans des positions différentes. Les cinq derniers sont des cycloalcanes contenant un cycle. Le cycle peut être composé de cinq atomes de carbone et aucun substituant alcane, quatre carbones et un substituant, ou trois carbones et deux substituants. Comme tous les cyclopropanes, les trois derniers isomères sont instables, car ils ont trois liaisons carbone-carbone à un angle de 60 degrés. Ce type d'instabilité est connu sous le nom de contrainte annulaire, et il se produit parce que l'angle de liaison carbone-carbone le plus thermodynamiquement stable est de 109,5 degrés.
