2、由于质量或自旋等核性质的不同而造成同一元素的同位素原子（或分子）之间物理和化学性质有差异的现象。同位素效应指的是同一元素的同位素或者含该元素不同同位素的化合物（又称同位素置换化合物）在性质上的差异。这些差异，可以表现在物理性质上，也可以表现在化学性质上，还可以是核性质上。过去说同一种元素的原子物理、化学性质相同，是不准确的。尽管核电荷决定了元素的基本的物理和化学性质，但同一元素不同同位素间的性质的差异是存在的，还可能很大。可分为第一类同位素效应（同位素质量差异所导致的）和第二类同位素效应（同位素核性质上的差异引起的）。