De los primeros 82 elementos de la tabla periódica, 80 tienen isótopos estables. A través de la medición y el análisis de su distribución se pueden emplear en muchas aplicaciones prácticas. El OIEA presta asistencia a los Estados Miembros en la utilización de técnicas basadas en isótopos en ámbitos como la hidrología, los estudios ambientales y la agricultura, entre otros.

Una forma de utilizar los isótopos estables es midiendo su cantidad y proporción en muestras, por ejemplo de agua. Los isótopos estables naturales del agua y de otras sustancias se emplean para rastrear el origen, la historia, las fuentes, los sumideros y las interacciones en los ciclos del agua, el carbono y el nitrógeno.

Los isótopos estables también se pueden utilizar como trazadores, que se a?aden deliberadamente al sistema que se desea analizar, por ejemplo en la agricultura o la nutrición. Para ello, deben separarse por medio de técnicas muy sofisticadas, como la espectrometría de masas.

Mientras que el deuterio ²H, un isótopo el doble de pesado que el hidrógeno, se usa principalmente en la investigación relativa a la nutrición, el isótopo estable más comúnmente utilizado en la agricultura es el nitrógeno 15. Muchos otros isótopos estables también se están utilizando cada vez con más frecuencia.