Изотопи́ческий эффе́кт (изотоп-эффект), зависимость характеристик материала или процесса от изотопного состава атомов, из которых построен данный материал или которые участвуют в данном процессе. Изотопический эффект определяется чаще всего различием атомных масс изотопов, но может быть связан и с различием их ядерных состояний (в частности, с ядерным спином).

Изотопический эффект проявляется в структурных, электронных, магнитных, сверхпроводящих и других свойствах веществ. Зависимость температуры перехода материала в магнитоупорядоченное или сверхпроводящее состояние от атомной массы свидетельствует о тесной взаимосвязи электронной подсистемы с колебаниями кристаллической подрешётки (фононами).

Изотопический эффект наиболее ярко выражен для лёгких элементов. Например, твёрдый водород и дейтерий имеют даже различную симметрию кристаллической решётки, а замена
¹⁶$O$ на более тяжёлый изотоп кислорода ¹⁸$O$ в некоторых сложных оксидах марганца (манганитах) может приводить к переходу металл – диэлектрик.

Изотопический эффект, проявляющийся в зависимости скоростей химических реакций и других процессов от массы изотоп-замещённых атомов или молекул, называется кинетическим. Кинетический изотопический эффект лежит в основе большинства способов разделения изотопов. Ядерные состояния изотопов также оказывают влияние на свойства веществ. Так, имеется качественное отличие поведения изотопов с целыми и полуцелыми ядерными спинами (бозонов и фермионов соответственно). Различие свойств жидких ⁴$He$ и
³$He$ (в том числе особенностей их сверхтекучести) даёт пример изотопического эффекта такого рода.