元素（element）：在化学中，元素是由具有相同原子数目（即原子核中的质子数）的原子组成的物质。每个元素都具有独特的原子序数，例如氢（H）、氧（O）、铁（Fe）等。

核素（nuclide）：核素是指具有特定质子数和中子数的原子核。一个核素可以通过其原子序数（质子数）和中子数来完全描述，例如氢-1（¹H）、氧-16（¹⁶O）、铀-235（²³⁵U）等。

同位素（isotope）：同位素是指具有相同原子序数（质子数）但中子数不同的同一元素的不同形式。同位素具有相同的化学性质，但其物理性质（如原子量和放射性）可能会有所不同。例如，氢的三个同位素是氢-1（1H）、氘（氢-2，2H）和氚（氢-3，3H）。

同素异形体（allotrope）：同素异形体是指同一种元素的不同物质形态，其由于原子或分子的排列方式不同而具有不同的物理和化学性质。典型的例子是碳的三种同素异形体：钻石、石墨和富勒烯。

同位素构型体（Isotopologues）：指在同一分子中具有不同同位素组成的变种。同位素是同一元素的原子，其具有不同的中子数，导致其原子质量不同。同位素同质体是指分子中包含有一个或多个原子的不同同位素的分子。例如，碳的最常见同位素是碳-12，碳-13 和碳-14 。二氧化碳可以存在不同的同位素构型体，取决于碳原子的同位素组成。最常见的二氧化碳同位素同质体是¹²C¹⁶O₂，但也存在其他同位素构型体，例如¹³C¹⁶O₂和¹²C¹⁸O₂，它们在碳和氧的同位素上有所不同。同位素构型体在科学研究中具有各种应用。它们可以在同位素标记研究中使用，以追踪生物系统或化学反应中原子的运动。同位素构型体还可以在环境科学、地质学和法医学等领域中应用，研究碳循环、地下水流动和物质的起源等过程。

同位素异构体（Isotopomers）：也被称为同位素同分异构体，也属于广义的同位素构型体。但同位素异构体特指在分子内同位素原子的位置不同而化学式相同的分子。换句话说，同位素异构体是结构异构体，它们仅在同位素排列上有所不同。它们具有相同数量和类型的原子，但同位素在分子中的分布方式不同。这可以包括在特定原子上进行不同的同位素替代，或是同位素原子在分子中的不同位置存在。同位素异构体的概念在研究同位素标记对分子性质和反应影响的研究中特别重要。通过有选择性地用同位素替代特定的原子，研究人员可以考察同位素的存在和位置如何影响分子的行为和特性。同位素异构体在化学、生物化学和光谱学等领域非常有用，这些领域中理解同位素标记对分子结构和动态的影响对于解释实验数据和获得关于分子过程的见解至关重要。同位素异构体是指具有相同的分子结构，但其中一个或多个原子被同位素取代的分子。这些异构体在化学反应和生物过程中可能表现出不同的代谢途径和反应速率。

表1. 元素、核素、同位素、同素异性体、同位素构型体与同素异形体比较

参考资料：

1. Eiler, John M. "“Clumped-isotope” geochemistry—The study of naturally-occurring, multiply-substituted isotopologues." Earth and planetary science letters 262, no. 3-4 (2007): 309-327.

2.Kleinman, Samuel L., Emilie Ringe, Nicholas Valley, Kristin L. Wustholz, Eric Phillips, Karl A. Scheidt, George C. Schatz, and Richard P. Van Duyne. "Single-molecule surface-enhanced Raman spectroscopy of crystal violet isotopologues: theory and experiment." Journal of the American Chemical Society 133, no. 11 (2011): 4115-4122.

3.Farquhar, Graham D., and Lucas A. Cernusak. "Ternary effects on the gas exchange of isotopologues of carbon dioxide." Plant, Cell & Environment 35, no. 7 (2012): 1221-1231.