O的同位素是

自然界中氧以16O、17O、18O三種同位素的形式存在，相對丰度分別為99.756%、0.039%、0.205%[1]，天然物質的氧同位素組成通常用由18O/16O比值確定的δ(18O)來描述，一般採用標準平均海洋水(SMOW)作為標準品。

氧同位素在地球科學中廣泛用於確定成巖成礦物質來源及成巖成礦温度。在生物學和醫學上有廣泛應用前景。氧同位素在地理學中被用作年代確定的參考，常用於冰川的斷代。