氖的同位素共有11种，包括氖17至氖27，其中有三个稳定同位素：氖-20(90.48%)、氖-21(0.27%)和氖-22(9.25%)。氖-21和氖-22 部分自然存在、部分由核分裂产生 (即由其他带有中子的核素或其他环境中的粒子的核反应产生)，它们的丰度变化是已知的。相较之下，氖-20(由恆星的核融合反应产生的主要原始同位素)不被认为是核分裂产物或放射性核素。地球上氖-20含量变化的原因一直被激烈地争论。产生氖同位素的主要核反应来自镁-24和镁-25的中子捕获和α衰变，其产物分别是氖-21和氖-22