攻的原子具有手性，则反应后手性原子的立体化学发生构型翻转，也称“瓦尔登翻转”。这也是S2反应在立体化学上的重要特征。反应过程类似于大风将雨伞由里向外翻转。上例中，OH（亲核试剂）进攻CHBr（底物）发生S2反应，经过不稳定的过渡态，最终Br离去，得到乙醇。S2反应也可以在分子内发生，合成的环系一般为五元环、六元环和三元环。分子内的Williamson合成得到环氧化合物，即是这类反应的一个例子。相比下，四元环张力太大，空间上也不利，很难生成；七元、八元之类的大环可以生成，但分子间反应处于优势，需要将反