Caryophyleen kent drie isomeren: α-, β- en γ-caryphyleen. De β-isomeer is de meest voorkomende. De chemische formule van elk van de drie isomeren is 15H24.
Caryophyleen is een bicyclische sesquiterpeen, wat in houdt, dat de verbinding bestaat uit een hoofdring en twee (bi-) bruggen die deel uitmaken van de hoofdring. β-Caryophylleen heeft een vrij unieke cyclobutane ring
α-Caryophyleen heeft een 'eigen' naam, wordt humuleen genoemd, naar hop (Humulus lupulus).
Enkele planten waarin caryophyleen voor komt, zijn: