素的另一种不同的同位素（如放射性示踪中使用的放射性同位素）取代。因为标记的原子具有相同的原子序数，它的反应方式几乎与未标记的原子相同，而且（除了少数例外）也不会干扰正在研究的反应。但是，中子数的差异又使我们可以把同位素标记与同一元素的原子区分开来。核磁共振（NMR）和质谱法（MS）被用来研究化学反应的机理。核磁共振和质谱仪可以检测到同位素之间的差异，从而可以确定产物结构中标记原子的位置信息。利用同位素标记在产物分子中的定位，我们就可以确定反应物转化为产物的反应途径。放射性同位素可以用凝胶电泳的自显影图进