Hovedforskjellen mellom isopentan og neopentan er at isopentanen inneholder en fireleddet karbonkjede med en metylgruppe festet til denne kjeden ved det andre karbonatomet i kjeden, mens neopentanen inneholder ett karbonsenter festet med fire metylgrupper.
Isopentan og neopentan er strukturelle isomerer av hverandre. Derfor har begge disse forbindelsene den samme kjemiske formelen; C 5 H 12. På grunn av forskjellen mellom isopentan og neopentan i deres kjemiske strukturer, har de forskjellige kjemiske og fysiske egenskaper. En annen bemerkelsesverdig forskjell mellom isopentan og neopentan er at isopentan eksisterer som en fargeløs væske mens neopentan er en fargeløs gass ved standard temperatur og trykk.