Em termos de estrutura, a diferença entre D-glicose e L-glicose refere-se à posição do ânion OH no último carbono assimétrico da molécula de glicose. Na D-glicose, o OH (grupo hidroxila) está situado à direita do átomo de carbono, enquanto em L-glicose, o OH está situado à esquerda.
As designações D e L estendem-se às famílias de açúcares. Eles se originam de duas formas diferentes de um carbono assimétrico encontrado no gliceraldeído, uma forma de açúcar com três carbonos a partir da qual a glicose e muitos outros açúcares são derivados. No D-gliceraldeído, o grupo hidroxila dos átomos está situado à direita, enquanto na L-glicose, o grupo hidroxila está orientado à esquerda. Todos os açúcares derivados de D-gliceraldeído são D-açúcares, incluindo D-glicose e da mesma forma L-glicose é derivada de L-gliceraldeído.
O significado dessa diferença está em sua forma. Ao contrário das projeções bidimensionais de Fischer, que simplesmente parecem imagens espelhadas planas, na realidade as substâncias têm uma forma diferente, um dos meios que as enzimas usam para reconhecer substratos. Conseqüentemente, as enzimas - e, por extensão, os sistemas biológicos - só reconhecerão e reagirão à forma D dos açúcares em praticamente todos os casos. É por isso que a L-glicose raramente entra na discussão da biologia.
