Hovedforskellen mellem isopentan og neopentan er, at isopentanen indeholder en firleddet carbonkæde med en methylgruppe bundet til denne kæde ved det andet carbonatom i kæden, hvorimod neopentanen indeholder et carboncenter bundet med fire methylgrupper.
Isopentan og neopentan er strukturelle isomerer af hinanden. Derfor har begge disse forbindelser den samme kemiske formel; C 5 H 12. På grund af forskellen mellem isopentan og neopentan i deres kemiske strukturer har de imidlertid forskellige kemiske og fysiske egenskaber. En anden bemærkelsesværdig forskel mellem isopentan og neopentan er, at isopentan findes som en farveløs væske, mens neopentan er en farveløs gas ved standardtemperatur og tryk.