同位素标记是一项用于追踪同位素在某个化学反应、代谢通路、或细胞定位中的路径和去向的技术。在使用时，通过把特定的反应物分子中的某个原子替换为其同位素来进行“标记”，再让标记过后的反应物发生反应，产物分子中同位素标记的位置就反映了反应过程中被标记原子的变化。在同位素标记中使用的核素可以是稳定核素，也可以是放射性核素，在后面这种情况中，特称放射性示踪技术。在同位素标记技术中，检测同位素标记的方法有很多种。质谱可以用于检测不同同位素的质量差异，而红外光谱可以检测同位素原子的振动模式，核磁共振技术则可以分辨原子的