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，结构不同包含碳链异构、官能团位置异构、官能团异构等，以此来解答．
A．金刚石与石墨都是碳元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，故A错误；
B．氢原子与氢离子不属于化合物，都属于氢元素，故B错误；
C．H2O和D2O都由氢元素与氧元素组成，结构相同，为同一物质，故C错误；
D．丙烯含有C=C双键，环丙烷属于环烷烃，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，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．
考点点评： 本题考查了同分异构体的判断，难度不大，注意根据定义判断即可，注意把握化学“五同”概念的内涵越外延．