L'attaque nucléophile sur le carbone contenant le groupe partant peut se produire de deux manières différentes. Dans le premier cas, le nucléophile peut s'approcher du substrat du côté où se trouve le groupe partant. Cette approche est appelée attaque frontale, dans laquelle le nucléophile prend la place du groupe partant, produisant une rétention dans la configuration .
La deuxième possibilité implique une attaque par le nucléophile du côté opposé au groupe partant. Ce type d'approche s'appelle une attaque dorsale, produisant une inversion de la configuration.
Hughes et Ingold ont observé que l'ion hydroxyde attaquait le substrat du côté opposé au groupe partant, produisant une inversion de configuration. La raison pour laquelle l'attaque dorsale est plus favorable que l'attaque frontale réside dans les répulsions entre le nucléophile et le groupe partant. La face opposée au groupe partant est plus accessible au nucléophile.
Le S N 2 est une réaction stéréospécifique, il forme un seul stéréoisomère, car l'attaque nucléophile est exclusivement dorsale.
L'attaque du cyanure se produit du côté opposé au chlore (par le bas) et seule la formation du diastéréoisomère étiré est observée.
