A．同分异构体的物理性质不一定相似，乙酸与甲酸甲酯的物理性质不相似，如溶解性不同，故A错误；B．同分异构体为不同种类时，化学性质不相似，故B错误；C．分子结构不同时，其分子式不一定相同，故C错误；D．同分异构体是分子式相同，但结构不同的化合物，分子内碳原子的连接方式不同，则结构不同，二者互为同分异构体，故D正确；故选D．
