Zakaj pride do izotopske frakcionacije?
V vsaki kemijski ali fizikalni reakciji, na primer med oksidacijo ali izparevanje, lahki izotopi reagirajo malenkost hitreje kot težki izotopi. Vezi v molekuli ali kristalu med lahkimi ioni (atomi) nihajo z nekoliko višjo frekvenco kot vezi med težkimi ioni ali atomi, zato so manj trdne in se hitreje cepijo. Produkti reakcije torej, vsaj na začetku, vsebujejo več lahkih izotopov kot reaktanti. Zaradi tega nekatere snovi v naravi vsebujejo več težkih izotopov kot druge (pravimo, da so obogatene s težkim izotopom), seveda pa je ta obogatitev odvisna od reakcijske poti, se pravi načina nastanka.
Lep primer je fotosinteza: rastline hitreje privzemajo lahki ogljik (12C) kot težkega (13C), zato so obogatene z lahkim ogljikom v primerjavi z zračnim CO2. Do izotopske frakcionacije pride tudi med izparevanjem in kondenzacijo, ali med izotopsko izmenjavo (na primer med vodo v jezeru in zračno vlago).