核同质异能素（亦称同核异构体）指的是由于某个原子的原子核内核子（质子或中子）处于激发态，而产生原子核的亚稳态，这种状态下原子核内的核子会占用能量更高的核子轨道。这通常是核反应的产物。由于这些在激发态的核子的半衰期比常见的激发态的核子的半衰期要长（通常达到100~1000倍的时间），因此被称作处于“亚稳态”（英语：Metastability），并在原子的质量数后附上“m”作为标记，如58m
27Co。在有多个亚稳态时，使用m1、m2、m3等，按照激发能量从低到高进行标记，如177m2
72Hf。通常，这一术语只指那些半衰期在10−9秒以上的状态，一些学术文章中更是推荐以5×10−9秒作为最短的半衰期。
某些情况下，这种状态可以持续数小时到数年，也有非常极端的例子，比如180m1
73Ta的半衰期就长到至今都没能观测到其衰变（推测至少有1.2×1015年，已经超过了宇宙已存在的时间）。核同质异能素发生的γ衰变有时会被称为同质异能...
