Встречающийся в природе иттербий ( 70 Yb) состоит из 7 стабильных изотопов , [n 1] 168 Yb– 176 Yb, из которых 174 Yb является наиболее распространенным (31,83% естественного содержания ). Было охарактеризовано 27 радиоизотопов , наиболее стабильными из которых являются 169 Yb с периодом полураспада 32,026 дня, 175 Yb с периодом полураспада 4,185 дня и 166 Yb с периодом полураспада 56,7 часа. Все оставшиеся радиоактивныеизотопы имеют период полураспада менее 2 часов, и большинство из них имеют период полураспада менее 20 минут. Этот элемент также имеет 12 метасостояний , наиболее стабильным из которых является 169m Yb (t 1/2 46 секунд).
Изотопы иттербия имеют атомный вес от 147,967 u ( 148 Yb) до 180,9562 u ( 181 Yb). Первичная мода распада до наиболее распространенного стабильного изотопа 174 Yb — это захват электронов , а первичная мода после — бета-излучение . Первичными продуктами распада до 174 Yb являются изотопы тулия , а после - изотопы лютеция . Различные изотопы иттербия, представляющие интерес для современной квантовой оптики , следуют либо статистике Бозе-Эйнштейна, либоСтатистика Ферми – Дирака , приводящая к интересному поведению в оптических решетках .