团簇同位素（clumped isotopes），理学-地质学/地质资源与地质工程-地球化学-同位素地球化学-稳定同位素地球化学-团簇同位素，同一分子或原子团中，存在的两个或两个以上的重同位素。无论该重同位素间是否成键，均视为团簇同位素。含有团簇同位素的分子或原子团，称为 团簇同位素体。以甲烷分子为例，13C1H32H中直接成键的13C—2H以及12C1H22H2中共存的2H—2H均为团簇同位素，而13C1H32H、12C1H22H2、13C1H22H2则被称为团簇同位素体。由于重同位素在自然界的丰度通常较低，所以团簇同位素体的浓度通常非常低。随机分布情况下，二氧化碳分子各同位素体的相对含量见表。团簇同位素体在自然界如此低的含量也为其实验测定带来了极大的挑战。直至2004年，自然样品的团簇同位素测定才首次宣告成功。由于团簇同位素的主要研究对象是含有两个重同位素的同位素体，中国科学院地球化学研究所唐茂、赵辉和刘耘最早曾将这一名词译为“二元同位素”，并被国内一些权威机构采用，如国家自然科学基金委将“二元同位素”列为同位素地球化学下面的一个分支学科。