同位素示踪技术（isotope tracer technique）是从外面加入与生物体内的元素或物质完全共同运行的示踪物，用以追踪生物体内某元素或某物质的运行或变化的一种方法。示踪物，可利用元素的同位素本身或用同位素置换该物质成分某元素的标记化合物，按不同目的，关于同位素可利用放射同位素或稳定同位素。都以同位素的辐射能或质量的差异为目标。1923年G．von Hevesy采用RaD研究了植物吸收铅的机制，以此为开端，随着战后原子能的开发，逐渐作到了可提供各种大量的同位素，同时还进行了同位素测量仪器的开发，进而与纸层析等微量分析法的进展相结合，现巳成为研究生物现象不可缺少的方法。因使用的同位素和示踪物是极微量的，所以也不会在量上打乱生物体内的成分。放射自显影是在组织或细胞水平上捕获物质动态的一种方法，若采用行程短的3H（氚）标记化合物和电子显微镜，就可从细胞器水平，有时也可在生物大分子DNA水平上，发现结构与功能的关系。放射免疫测定法是将同位素引入抗原抗体反应的一种方法，该法比荧光抗体法更灵敏，也更易定量。若将稳定同位素与巧妙的分离分析法结合使用，是很有成效的，可由15N，18O的利用，解释DNA的复制方式，以及光合作用中O2产生的机理。稳定同位素的检出测定一般是较困难的，由于最近光谱法的发展，提高了15N检出的灵敏度，而且较简便，并提高了利用率。联合使用两种以上的同位素称为双标记法。同位素示踪法有不少缺点是因同位素本身性质而造成的，如具有同位素效应、交换性、辐射线效应、元素变换效应等，所以必须继续注意。