科学研究

稳定同位素及其化合物具有相同的化学和生物性质，但具有不同的物理性质。因此，稳定同位素可作为示踪原子用于制备含稳定同位素的标记化合物。用质谱法和核磁共振法测定反应后稳定同位素的位置、数量和转化率，利用它们的不同性质和相应的标记元素，了解反应的机理、途径和效果。
因为稳定性同位素不具有放射性，无论在分离、标记化合物合成及应用过程中均无特殊防护要求，操作简便、使用安全、无毒性，可直接用于动物及生命科学、临床医学研究及生物医学、药物研发、农业科学、营养代谢等等诸多领域。
在生命科学领域，核磁共振（NMR）和质谱（MS）需要稳定的同位素整合技术来研究不同蛋白质群体的结构和功能，包括同位素编码亲和标记（ICATM）、细胞培养氨基酸稳定同位素标记（SILAC）、靶蛋白绝对定量分析（AQUATM）等。通过生物代谢、酶水解或化学反应将稳定同位素引入蛋白质等生物大分子中。利用分子生物学软件进行大规模的仪器分析，可以得到生物大分子的结构图。
在医学领域，稳定同位素产品已广泛应用于临床研究、各种疾病的诊断与鉴定、疾病判断、疗效评价、器官功能研究和医学领域新药开发，如PET诊断、13C尿素呼气检测、新生儿筛查等。
在农业科学研究中，稳定性同位素15N、13C广泛应用于植物生理生化研究、土壤与植物营养研究、植物保护研究、水稻、花卉、农产品等作物的改良研究、草地的氮素循环研究等方面。在农业上应用的稳定性同位素产品大部分为低丰度产品。低丰度的15N标记尿素、15N标记硫酸铵、15N标记硝酸铵、15N标记氯化铵等无机盐类是比较常用的肥料示踪剂。
营养代谢的研究主要集中在运动医学、儿童营养、饮食营养、减肥、航天员饮食等方面。采用稳定性同位素示踪法是研究新陈代谢的方法之一，常用稳定同位素有15N、13C、18O等标记。在分析测试领域，医学、食品、农药残留、兴奋剂、海洛因的检测中，稳定性同位素技术具有独特的作用。
在地质学、地球化学、古生物学、生态学等研究中也有着广泛的应用。稳定同位素标记化合物还可作为NMR和质谱仪等分析检测方法的内标物等。