Holmium (67Ho) yang terbentuk secara alami hanya terdiri dari satu isotopstabil, 165Ho. Tabel di bawah ini mencantumkan 36 isotop yang mencakup 140Ho hingga 175Ho serta 33 isomer nuklir. Di antara isotop radioaktif sintetis yang diketahui, yang paling stabil adalah 163Ho, dengan waktu paruh 4.570 tahun. Semua radioisotop lain memiliki waktu paruh tidak lebih dari 1,117 hari dalam keadaan dasarnya (walaupun 166m1Ho yang metastabil memiliki waktu paruh sekitar 1.200 tahun), dan sebagian besar memiliki waktu paruh di bawah 3 jam.
Holmium merupakan unsur paling ringan yang satu-satunya isotop alaminya stabil secara pengamatan, artinya diperkirakan bersifat radioaktif dan meluruh, tetapi peluruhan sebenarnya belum teramati. Jika 165Ho ditemukan menjadi radioaktif, maka holmium akan menjadi unsur tanpa isotop stabil paling ringan ketiga (keempat jika samarium (Z = 62) atau europium (Z = 63) juga radioaktif, kelima jika samarium dan europium juga radioaktif), setelah teknesium (Z = 43) dan prometium (Z = 61).
^( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
^# – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
^ abc# – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.