同位素，指的是同一元素中，原子核的质子数一致，但是中子数不同的各种核素，它们具有相同的原子序数、化学性质，但具有不同的物理性质。同位素分析技术是利用同位素在物理、化学和生物学等方面的特殊性质研究材料结构、测定元素含量及反应机理的分析技术。同位素技术在生命科学、能源、环境科学、材料科学以及国防等领域中有着广泛的应用，被誉为“科技进步与生命之源”。
同位素技术在医学方面也得到了广泛的应用，例如核医学检查和治疗、同位素标记分子检测及显像、同位素标记药物及其代谢动力学研究等方面。核医学技术已成为现代医学重要的诊疗手段之一，如单光子发射计算机断层显像（SPECT）、正电子发射断层显像（PET）等技术的发展，使医学诊断和治疗得到了很大的发展。
同位素技术在冶炼、机械、水利和交通等领域也有着广泛的应用，如在钢铁冶炼中进行元素分析和中子探伤、在航空航天工业中进行金属材料疲劳和断裂的评估、在机械制造中进行材料力学性能测试以及流动性能测定，还可以用于判别地层构造、水位变化、土层变化、水文地球化学循环等方面的研究。
