同晶置换晶体是常用于蛋白晶体结构解析的一类方法。

它利用引入局部置换重原子的衍生物晶体与原母体晶体间形成的同晶对在结构上的高度相似性(具有相同的空间群、相近的晶胞参数，基本相同的蛋白构象)及利用重原子在决定结构因子位相上的主导作用，结合同晶对的二套衍射实验数据进行结构解析，1954年Perulz获得了血红蛋白的重原子同晶置换晶样，1959年Kendrew等以单对同晶法解析了鲸肌红蛋白的结构。

若以多对同晶进行结构解析，则称作多对同晶置换法。