放射化学
同位体は生化学的に同じ性質を持つため、生体内物質の分子のうち、一部の原子を放射性同位体で置き換えた人工物質を細胞に与えると、天然物質と同じ代謝を受ける。その放射線を観測することで、細胞内の物質挙動を追跡できる。
どの物質(トレーサー、マーカー)のどの位置を放射性同位体で置き換え(標識、ラベル)するかは、目的によって変わる。 例えばDNAの塩基配列を決定する研究の場合、ヌクレオチドを構成するリン酸のリンを、放射性のリン32で置き換えた。
また、生体による硫黄、セレン、テルル、ポロニウムといった元素のメチル化について行なわれた研究では、バクテリアがこれらの元素を揮発性の化合物に変換する事を検証するため、各元素の同位体が使用された。 メチルコバラミン(ビタミンB12)によってこれらの元素がアルキル化され、揮発性のジメチル体(訳注:ジメチルスルフィド、ジメチルセレン等)を生じさせるものと考えられている。滅菌水にコバロキシムと無機ポロニウムを加えてバクテリアを接種した場合は揮発性のポロニウム化合物が生成したが、コバロキシムを除いた対照実験では揮発性ポロニウム化合物は生成しないことが示されている。 硫黄に関しての実験では硫黄35、ポロニウムに関しての実験ではポロニウム207が用いられた。コバルト57を培養系に添加し、続いてバクテリアからコバラミンを単離(およびその単離されたコバラミンの放射能を測定)した関連研究においては、バクテリアが利用可能なコバルトをメチルコバラミンに変換することが示された。
但し、わずかな重さの違いは生じるため、反応などに若干の差が出ることを考慮する必要がある。