A.乙炔与乙烯的分子式不同,所以二者不属于同分异构体,故A错误;B.甲烷和丙烷属于同系物,二者分子式不同,不属于同分异构体,故B错误;C.正丁烷和异丁烷具有相同的分子式、不同的结构,二者互为同分异构体,故C正确;D.二者为氢元素的不同核素,互为同位素,不属于同分异构体,故D错误;故选C.