的恒星中由较轻的元素通过捕获慢中子（S-过程）合成，也可以在超新星爆发的过程R-过程中合成。然而，铯仅有唯一的稳定同位素，也就是具有78个中子的铯-133（Cs）。尽管其原子核自旋量子数较大（7/2+），可以在其共振频率11.7 MHz处对该同位素进行核磁共振的研究。铯-137以94.6%的概率通过β衰变发射出512keV的电子衰变为钡-137m（I=11/2-，t=2.55分），随后以85.1%的概率通过662keV的伽玛衰变转变为钡-137。此外，铯-137可以以0.4%的概率通过beta衰变直接转变