Naturlig forekommende vanadium består av to isotoper, én stabil: (99,75 %), og én ustabil (og dermed radioaktiv): (0,25 %) med halveringstid 1,5 × 10 år. I tillegg finnes 24 kunstig fremstilte isotoper, hvorav de mest stabile er med halveringstid 330 døgn og med halveringstid 15,9735 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 time, og de fleste kortere enn 1 sekund.