由于组成同一物质的同位素之间，在不同相态、不同能量状态下，热力学性质的差异，导致不同相态间该物质同位素组成的差异，称为热力学同位素效应。

英文名称：

Thermodynamic isotope effect

同位素质量的相对差别越大，所引起的物理和化学性质上的差别也越大。对于轻元素同位素化合物的各种热力学性质已作过足够精密的测定。热力学同位素效应研究中最重要的，是同位素交换反应平衡常数的研究，已在实验和理论方面进行了大量工作。蒸气压同位素效应也很重要，已可半定量地进行理论计算。热力学同位素效应是轻元素同位素分离的理论基础，也是稳定同位素化学的主要研究内容。