Naturlig forekommende palladium består av seks stabile isotoper: (1,02 %), (11,14 %), (22,33 %), (27,33 %), (26,46 %) og (11,72 %). I tillegg er 21 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper kjent. De mest stabile av disse er med halveringstid på 6,5 millioner år, med halveringstid 16,991 døgn og med halveringstid 3,63 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 døgn, og de fleste kortere enn 1 time.