自然产生的氙由7种稳定同位素组成。氙还有40多种能够进行放射性衰变的不稳定同位素。氙同位素的相对比例对研究太阳系早期历史有重要的作用。具放射性的氙-135是核反应炉中最重要的中子吸收剂，可通过碘-135的核衰变产生。氙可用在闪光灯和弧灯中，或作全身麻醉药。最早的准分子激光设计以氙的二聚体分子（Xe）作为激光介质，而早期激光设计亦用氙闪光灯作激光抽运。氙还可以用来寻找大质量弱相互作用粒子，或作航天器离子推力器的推进剂。
历史.英国化学家威廉·拉姆齐和莫里斯·特拉弗斯（Morri