L'attacco nucleofilo al carbonio contenente il gruppo uscente può avvenire in due modi diversi. Nel primo caso il nucleofilo può avvicinarsi al substrato dal lato su cui si trova il gruppo uscente. Questo approccio è chiamato attacco frontale, in cui il nucleofilo prende il posto del gruppo uscente, producendo ritenzione nella configurazione .
La seconda possibilità prevede l'attacco del nucleofilo dal lato opposto al gruppo uscente. Questo tipo di approccio è chiamato attacco dorsale, producendo un'inversione della configurazione.
Hughes e Ingold hanno osservato che lo ione idrossido attaccava il substrato dal lato opposto al gruppo uscente, producendo un'inversione di configurazione. La ragione per cui l'attacco dorsale è più favorevole di quello frontale risiede nelle repulsioni tra nucleofilo e gruppo uscente. La faccia opposta al gruppo uscente è più accessibile al nucleofilo.
La SN2 è una reazione stereospecifica, forma un unico stereoisomero, perché l'attacco nucleofilo è esclusivamente dorsale.
L'attacco del cianuro avviene dalla parte opposta al cloro (dal basso) e si osserva solo la formazione del diastereoisomero stirato.
