Amfetamina este o moleculă chirală care are izomeri. Mai exact, are un singur stereocentru, ceea ce înseamnă că are doi stereoizomeri posibili [D-amfetamină, L-amfetamină] care sunt imagini în oglindă nesuperpozabile unul altuia. În plus, acești doi stereoizomeri sunt, de asemenea, enantiomeri, care sunt desemnați ca (R)-amfetamină și (S)-amfetamină. Din punct de vedere farmacologic, diferiții enantiomeri au fiecare efecte psihoactive diferite, în care D-amfetamina [(R)-amfetamina] are o activitate mai mare asupra receptorilor de dopamină responsabili pentru vigilență, viteza de reacție, concentrare, memorie și multe altele. În doze mai mari, stimularea acestor receptori specifici cauzează euforie, în timp ce L-amfetamina contribuie la efectele negative ale drogului și este principalul vinovat, adesea responsabil pentru starea de revenire și greață.
Folosind stereochimia se poate izola dextro din levo, izolând D-amfetamina pură. În teorie, aceasta ar trebui să fie cea mai plăcută experiență euforică, cu cele mai puține efecte secundare posibile. Cel mai simplu mod este de a reacționa amfetamina racemică cu acidul L-tartaric. În această reacție, acidul reacționează numai cu orientarea levo, ceea ce face posibilă extragerea orientării dextro care nu a reacționat.
Pe de altă parte, metamfetamina este un compus complet diferit (formulă chimică diferită). Prin natura sa, este mai puternică decât amfetamina din cauza grupării metil adăugate (CH3-). Acest lucru o face mai lipofilă. Rezultatul principal este capacitatea de a trece cu ușurință bariera hemato-encefalică imediat ce este transportată de celulele sanguine la care aderă din plămâni (dacă este fumată). Această proprietate duce, de asemenea, la efecte prelungite și la o potență crescută, deoarece se acumulează și în țesuturile grase din organism, ceea ce face mai dificilă metabolizarea de către organism. În creier, este metabolizată de MAO, care sunt o familie de enzime responsabile de descompunerea neurotransmițătorilor monoaminoamină, cum ar fi [dopamina, noradrenalina, serotonina]. MAO-urile transformă metamfetamina în amfetamină direct în creier, cauzând efecte imediate și foarte puternice în comparație cu administrarea amfetaminei. În plus, aceasta poate fi metabolizată și de alte enzime, cum ar fi enzimele citocromului P450 (CYP450), dar aceasta este o cale minoră în comparație cu metabolismul mediat de MAO.
În ceea ce privește efectele psihologice, acestea sunt practic exact același lucru, metamfetamina fiind pur și simplu mult mai puternică.