δ18O是二种氧稳定同位素氧-18和氧-16的比例，常用在地球化学、古气候学及古海洋学（英语：Paleoceanography）中。δ18O常用来量测降水时的温度，也可以量测地下水和矿物之间的交互作用，以及像产甲烷作用之间的进行情形。

在古科学（paleosciences）中，珊瑚、有孔虫门及冰芯（英语：ice cores）中的18O:16O资料会作为当时温度的代用气候指标（英语：proxy (climate)）。

定义为如下（单位是千分之一）：

其中的标准是一个已知的同位素组成，例如维也纳标准平均海水（英语：Vienna Standard Mean Ocean Water）（VSMOW）。同位素分馏（英语：isotope fractionation）可以是动力学分馏（英语：Kinetic fractionation）、平衡分馏（英语：Equilibrium fractionation）或是非质量相关分馏（英语：Mass-independent fractionation）等。