Naturlig forekommende dysprosium består av 7 stabile isotoper: (0,06 %), (0,1 %), (2,34 %), (18,91 %), (25,51 %), (24,9 %) og (28,18 %). I tillegg er 29 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper kjent. De mest stabile av disse er med halveringstid på 3 · 10 år, med halveringstid 144,4 dager og med halveringstid 81,6 timer. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 10 timer, og de fleste kortere enn 30 sekund.