Isotopologen zijnmoleculen die enkel verschillen van elkaar in hunisotopische samenstelling. Isotopen zijn atomen van dezelfde soort, maar zij verschillen in het aantalneutronen in dekern.
Een voorbeeld een isotopologie iswater, waarbij 4 varianten bestaan:
Bij zwaar water is hetwaterstofatoom (protium) vervangen door diens isotoopdeuterium; men spreekt ook wel overgedeutereerd water. Bij superzwaar water is het waterstof vervangen doortritium.