解题思路：同分异构体是指分子式相同，但结构不同的化合物，即同分异构体一定满足两个方面：分子式相同、结构不同；结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物；互为同系物的物质满足以下特点：结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、分子式不同，据此分析．
A．同分异构体一定满足两个方面：分子式相同、结构不同，但分子量相同的物质不一定为同分异构体，如NO和C2H6，故A错误；
B．同系物结构一定相似，如环己烷和乙烯，虽相差若干个CH2，但结构不同，故B错误；
C．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则最简式相同，可能为同系物，如烯烃同系物，故C错误；
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，则分子式相同，故D正确；
故选D．
点评：
本题考点： 同分异构现象和同分异构体；芳香烃、烃基和同系物．
考点点评： 本题考查了同系物、同分异构体的概念与判断方法，难度不大，注意明确同系物、同分异构体的概念，明确同系物必须满足结构相似，有的物质之间满足相差一个或若干个CH2原子团，但结构不相似，就不属于同系物．