放射性同位素示踪，就是利用某种放射性同位素的原子核衰变产生的放射性观察和跟踪某种元素的物理和化学变化过程，从而探知被示踪物质的行为。放射性同位素示踪技术在工业、农业、医疗和科研等领域获得了广泛的应用。
（1）农业上利用磷、氮等放射性同位素可以跟踪、观察植物或农作物的生长发育等各种动态，研究植物的营养和代谢作用之间的关系、怎样吸收自身所必需的物质等。通过这些研究可以改进施肥方法以及土壤管理技术，为农作物的稳产高产开创新的方法。放射性同位素示踪一般选择的放射性同位素半衰期都较短，放射性活度较低，不会对环境和人体健康构成威胁，但其独特的技术发挥了巨大的经济效益和社会效益。
（2）医院利用放射性示踪剂，如碘－131、碘－125、锝－99m等放射性同位素开展医疗诊断，病人在口服或注射了带有放射性标记的药物后，通过成像系统可以诊断各种疾病和人体各脏器功能，它将有助于提供全新的预防、诊断和治疗疾病。如人体甲状腺的工作需要碘，碘被吸收后会聚集在甲状腺内，给人注射碘的放射性同位素碘-131后，定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射性强度，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病。
（3）在水流、泥沙运输以及大气运动中利用放射性同位素示踪，可以准确地跟踪观察到它们的复杂运动，如测定地下水的流速，找出地下水的流向，掌握江河中泥沙的淤积规律，建立当地的大气扩散模式等。
