In termini di struttura, la differenza tra D-glucosio e L-glucosio si riferisce alla posizione dell'anione OH sull'ultimo carbonio asimmetrico della molecola di glucosio. In D-glucosio, il OH (gruppo idrossile) si trova a destra dell'atomo di carbonio mentre in L-glucosio, l'OH si trova a sinistra.
Le designazioni D e L si estendono alle famiglie di zuccheri. Derivano da due diverse forme di carbonio asimmetrico che si trovano nella gliceraldeide, una forma a tre atomi di carbonio dalla quale derivano il glucosio e molti altri zuccheri. Nella D-gliceraldeide, il gruppo ossidrile degli atomi è situato a destra, mentre in L-glucosio, il gruppo ossidrile è orientato a sinistra. Tutti gli zuccheri derivati dalla D-gliceraldeide sono D-zuccheri, compreso il D-glucosio e allo stesso modo il L-glucosio è derivato dalla L-gliceraldeide.
Il significato di questa differenza sta nella loro forma. A differenza delle proiezioni Fischer bidimensionali che assomigliano semplicemente a immagini speculari piatte, in realtà le sostanze in realtà hanno una forma diversa, uno dei mezzi che gli enzimi utilizzano per riconoscere i substrati. Di conseguenza, gli enzimi - e per estensione i sistemi biologici - riconosceranno e reagiranno alla forma D degli zuccheri praticamente in ogni caso. Ecco perché la L-glucosio entra raramente nella discussione sulla biologia.