L'isoprène (2-méthyl-1,3-butadiène, C₅H₈) est l'unité fondamentale de tous les terpènes, connue sous le nom de « règle de l'isoprène » formulée par Leopold Ružička (prix Nobel 1939). Selon l'Annual Review of Biochemistry, tous les terpènes du cannabis — des monoterpènes (C₁₀) aux triterpènes (C₃₀) — sont construits par condensation d'unités isopréniques. La « règle biogénétique de l'isoprène » est l'un des principes fondamentaux de la chimie des produits naturels.
Les recherches publiées dans Plant, Cell & Environment et Science (2013) révèlent que les plantes émettent environ 600 millions de tonnes d'isoprène par an, influençant significativement la chimie atmosphérique et le climat. Le mécanisme de biosynthèse dans les plastes (voie MEP) et le cytoplasme (voie MVA), élucidé dans le Journal of Biological Chemistry, utilise les précurseurs IPP et DMAPP. Dans le cannabis, ces voies alimentent la production de plus de 200 terpènes et 100+ cannabinoïdes, selon Cannabis and Cannabinoid Research.