* Kinetisch isotoopeffect: Dit effect ontstaat door het verschil in massa tussen waterstof (protium, ¹H) en deuterium (²H). Deuterium is ongeveer twee keer zo zwaar als waterstof.

* Nulpuntsenergie: De kwantummechanica dicteert dat moleculen zelfs bij het absolute nulpunt enige trillingsenergie hebben, de zogenaamde nulpuntsenergie. Lichtere isotopen hebben een hogere nulpuntsenergie, wat betekent dat ze sneller trillen.

* Activeringsenergie: Reacties vereisen energie om een activeringsbarrière te overwinnen. De hogere nulpuntsenergie van waterstof maakt het gemakkelijker om de activeringsenergie te bereiken en sneller te reageren.

Voorbeeld: Beschouw een eenvoudige reactie zoals de verbranding van waterstof en deuterium met zuurstof:

* H₂ + ½O₂ → H₂O

* D₂ + ½O₂ → D₂O

De reactie met waterstof (H₂) zal sneller verlopen dan de reactie met deuterium (D₂). Dit komt omdat de activeringsenergie voor de reactie met waterstof lager is vanwege de hogere nulpuntsenergie.

Opmerking: Het kinetische isotoopeffect kan aanzienlijk zijn, maar is niet altijd de dominante factor. Andere factoren zoals sterische effecten en de aard van de reactie kunnen ook een rol spelen bij de reactiesnelheid.