不同同位素在化学过程中的行为可能不同，由于同位素的质量差异，其在化学反应、生物过程等中可能表现出不同的速率和偏好，这些行为差异可以被利用来追踪物质的转化路径。
同位素示踪方法通常分为稳定同位素示踪和放射性同位素示踪两类，这种方法涉及稳定同位素的测量，如碳、氢、氧、氮等。稳定同位素示踪适用于研究生物体的代谢、食物链、水循环等。
通过测量同位素比例的变化，可以揭示不同系统中物质的起源和运动路径，例如，氧同位素比例可以揭示水的来源和循环路径。
这种方法使用放射性同位素的衰变来测量时间和物质的变化，放射性同位素会随时间发生衰变，测量其衰变速率可以揭示物质的年龄和转化过程，例如，碳-14示踪方法可以用于确定古代物体的年龄。
同位素示踪需要准确测量同位素的比例变化，为此，科学家使用各种分析技术，如质谱仪。
质谱仪可以分离不同质量的同位素，从而测量它们的丰度比例。，稳定同位素示踪通常使用稳定同位素质谱仪，而放射性同位素示踪使用放射性计数器。
同位素示踪技术利用同位素元素在自然界中的存在和化学行为差异，通过测量同位素比例的变化来追踪物质的来源、运动和转化过程，这一技术在环境科学、生态学、地质学、生物学等领域中发挥着重要作用。
同位素示踪技术作为一种强大的工具，已经在多个领域得到广泛应用，同位素示踪技术在环境监测和生态学研究中发挥着关键作用。
稳定同位素示踪可以用于揭示水体来源、地下水流动路径、湖泊和海洋中的养分循环等，氧同位素在大气水循环研究中显示出重要作用，而碳同位素则用于追踪碳循环、生态系统中不同生物的食物链关系。
同位素示踪技术可以用于确定岩石和矿物的年龄，从而研究地球的演化和地质过程，放射性同位素如铀-238和铅-206的衰变用于测定岩石的年龄，在考古学中，放射性碳-14示踪可用于测定古代遗址、化石和人类活动的年龄。
