Naturlige forekommende ytterbium består av sju stabile isotoper, , , , , , og , hvor er den vanligste med en naturlig forekomst på 31,83 % av isotopene totalt. 27 kunstig fremstilte radioaktive isotoper er kjent, hvor de mest stabile er med en halveringstid på 32,026 dager, med en halveringstid på 4,185 dager og med en halveringstid på 56,7 timer. Alle de gjenværende radioaktive isotopene har halveringstider på mindre enn to timer, og majoriteten av disse har halveringstider på mindre enn 20 minutter.