物理性质的比较
顺式和反式异构体通常具有不同的物理性质。在一般情况下，造成同分异构体之间的差异，是因为分子的排列或整体偶极矩的改变。
顺-2-戊烯
反-2-戊烯
顺-1,2-二氯乙烯
反-1,2-二氯乙烯
顺丁烯二酸
反丁烯二酸
顺式油酸
反式油酸
这些差异其实很微小，如2-戊烯（直链烯烃），顺式异构物沸点为37℃，反式异构物沸点为36℃。[7] 但是如果出现极性键，顺式和反式异构体之间的差异会比较大的，如1,2-二氯乙烯，顺式异构物的沸点为60.3℃，而反式异构物的沸点为47.5℃。[8] 顺式异构体中两极C-Cl键的偶极矩相结合，使整体分子具偶极性，以致于具有偶极-偶极力使得伦敦色散力增加和提高沸点；另一方面在反式异构物中则不会发生，因为两极C-Cl键的偶极矩没有结合，使其偶极矩为零。
丁烯二酸的两种异构体性质与反应活性差异较大，顺式异构体被称为顺丁烯二酸；反式异构体为反丁烯二酸。造成沸点差异的关键为极性，因为它会导致分子间作用力增加，进而提高沸点。
同样，造成熔点差异的关键为结构之对称性，例如油酸，顺式异构物熔点为13.4度在室温下为液体；反式异构物具有高熔点43度在室温下是固体。因此，反式烯烃因为极性较小或对称性佳有较低的沸点和较高的熔点；反之，顺式烯烃因为具极性和对称性不佳有较高的沸点和较低的熔点。
因为反式烯烃比顺式烯烃更具对称性，所以反式烯烃往往有更高的熔点以及在惰性溶剂中的溶解度较低[9]。
核磁共振光谱测量邻位的偶合常数（3JHH），反式异构物（范围：12–18 Hz；典型：15 Hz）大于顺式异构物（范围：0–12 Hz；典型：8 Hz）[10]。