Η αμφεταμίνη είναι ένα χειρικό μόριο που έχει ισομερή. Συγκεκριμένα έχει ένα μόνο στερεοκέντρο, πράγμα που σημαίνει ότι έχει δύο πιθανά στερεοϊσομερή [D-αμφεταμίνη, L-αμφεταμίνη] που είναι μη επικαλυπτόμενα είδωλα το ένα του άλλου. Επιπλέον, αυτά τα δύο στερεοϊσομερή είναι επίσης εναντιομερή, τα οποία χαρακτηρίζονται ως (R)-αμφεταμίνη και (S)-αμφεταμίνη. Από φαρμακολογικής άποψης τα διάφορα εναντιομερή αποδίδουν το καθένα διαφορετικές ψυχοδραστικές επιδράσεις, όπου η D-αμφεταμίνη [(R)-αμφεταμίνη] έχει υψηλότερη δραστηριότητα στους υποδοχείς ντοπαμίνης που είναι υπεύθυνοι για την εγρήγορση, την ταχύτητα αντίδρασης, τη συγκέντρωση, τη μνήμη και πολλά άλλα. Σε υψηλότερες δόσεις η διέγερση αυτών των συγκεκριμένων υποδοχέων προκαλεί ευφορία, ενώ η L-αμφεταμίνη συμβάλλει στις αρνητικές επιδράσεις του φαρμάκου και είναι ο κύριος ένοχος που συχνά ευθύνεται για την ασθένεια comedown και τη ναυτία.
Χρησιμοποιώντας τη στερεοχημεία μπορεί κανείς να απομονώσει το dextro από το levo απομονώνοντας καθαρή D-αμφεταμίνη. Θεωρητικά αυτό θα πρέπει να είναι η πιο ευχάριστη ευφορική εμπειρία με τις λιγότερες δυνατές παρενέργειες. Ο ευκολότερος τρόπος είναι να αντιδράσει η ρακεμική αμφεταμίνη με L-τρυγικό οξύ. Σε αυτή την αντίδραση το οξύ αντιδρά μόνο με τον προσανατολισμό levo καθιστώντας δυνατή την εξαγωγή του μη αντιδρώντος προσανατολισμού dextro.
Από την άλλη πλευρά, η μεθαμφεταμίνη είναι μια εντελώς διαφορετική ένωση (διαφορετικός χημικός τύπος). Από τη φύση της είναι πιο ισχυρή από την αμφεταμίνη λόγω της προστιθέμενης μεθυλικής ομάδας (CH3-). Αυτό την καθιστά πιο λιπόφιλη. Το πρωταρχικό αποτέλεσμα αυτού είναι η ικανότητα να περνάει εύκολα τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό αμέσως μόλις μεταφερθεί από τα κύτταρα του αίματος στα οποία προσκολλάται από τους πνεύμονες (εάν καπνίζεται). Αυτή η ιδιότητα οδηγεί επίσης σε παρατεταμένες επιδράσεις και αυξημένη δραστικότητα, καθώς συσσωρεύεται επίσης στους λιπώδεις ιστούς σε όλο το σώμα, καθιστώντας δυσκολότερο για τον οργανισμό να το μεταβολίσει. Στον εγκέφαλο μεταβολίζεται από τα ΜΑΟ, τα οποία είναι μια οικογένεια ενζύμων που είναι υπεύθυνα για τη διάσπαση των μονοαμινικών νευροδιαβιβαστών όπως [ντοπαμίνη, νορεπινεφρίνη, σεροτονίνη]. Οι ΜΑΟ μετατρέπουν τη μεθαμφεταμίνη σε αμφεταμίνη απευθείας στον εγκέφαλο προκαλώντας άμεσες και ιδιαίτερα ισχυρές επιδράσεις σε σύγκριση με τη χορήγηση αμφεταμίνης. Επιπλέον, μπορεί επίσης να μεταβολιστεί από άλλα ένζυμα, όπως τα ένζυμα του κυτοχρώματος P450 (CYP450), αλλά αυτή είναι μια δευτερεύουσα οδός σε σύγκριση με τον μεταβολισμό που διαμεσολαβείται από τις ΜΑΟ.
Όσον αφορά τις ψυχολογικές επιδράσεις είναι βασικά το ίδιο ακριβώς πράγμα με τη μεθαμφεταμίνη να είναι απλώς πολύ πιο ισχυρή.
Χρησιμοποιώντας τη στερεοχημεία μπορεί κανείς να απομονώσει το dextro από το levo απομονώνοντας καθαρή D-αμφεταμίνη. Θεωρητικά αυτό θα πρέπει να είναι η πιο ευχάριστη ευφορική εμπειρία με τις λιγότερες δυνατές παρενέργειες. Ο ευκολότερος τρόπος είναι να αντιδράσει η ρακεμική αμφεταμίνη με L-τρυγικό οξύ. Σε αυτή την αντίδραση το οξύ αντιδρά μόνο με τον προσανατολισμό levo καθιστώντας δυνατή την εξαγωγή του μη αντιδρώντος προσανατολισμού dextro.
Από την άλλη πλευρά, η μεθαμφεταμίνη είναι μια εντελώς διαφορετική ένωση (διαφορετικός χημικός τύπος). Από τη φύση της είναι πιο ισχυρή από την αμφεταμίνη λόγω της προστιθέμενης μεθυλικής ομάδας (CH3-). Αυτό την καθιστά πιο λιπόφιλη. Το πρωταρχικό αποτέλεσμα αυτού είναι η ικανότητα να περνάει εύκολα τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό αμέσως μόλις μεταφερθεί από τα κύτταρα του αίματος στα οποία προσκολλάται από τους πνεύμονες (εάν καπνίζεται). Αυτή η ιδιότητα οδηγεί επίσης σε παρατεταμένες επιδράσεις και αυξημένη δραστικότητα, καθώς συσσωρεύεται επίσης στους λιπώδεις ιστούς σε όλο το σώμα, καθιστώντας δυσκολότερο για τον οργανισμό να το μεταβολίσει. Στον εγκέφαλο μεταβολίζεται από τα ΜΑΟ, τα οποία είναι μια οικογένεια ενζύμων που είναι υπεύθυνα για τη διάσπαση των μονοαμινικών νευροδιαβιβαστών όπως [ντοπαμίνη, νορεπινεφρίνη, σεροτονίνη]. Οι ΜΑΟ μετατρέπουν τη μεθαμφεταμίνη σε αμφεταμίνη απευθείας στον εγκέφαλο προκαλώντας άμεσες και ιδιαίτερα ισχυρές επιδράσεις σε σύγκριση με τη χορήγηση αμφεταμίνης. Επιπλέον, μπορεί επίσης να μεταβολιστεί από άλλα ένζυμα, όπως τα ένζυμα του κυτοχρώματος P450 (CYP450), αλλά αυτή είναι μια δευτερεύουσα οδός σε σύγκριση με τον μεταβολισμό που διαμεσολαβείται από τις ΜΑΟ.
Όσον αφορά τις ψυχολογικές επιδράσεις είναι βασικά το ίδιο ακριβώς πράγμα με τη μεθαμφεταμίνη να είναι απλώς πολύ πιο ισχυρή.