用于同位素分析的方法有：
①质谱法，是最重要的同位素分析法， 不仅精密度高， 而且可分析同位素的种类也多。
②光谱法，用于分析氘的精密度达0.0002%，可与质谱法相比；是分析氮15最方便的方法，已有专门的光谱仪生产；分析铀235和铀238则须用大型光栅摄谱仪。
③气相色谱法，用于分析氕、氘，迅速而灵敏，可测全部浓度范围的氘含量。
④核磁共振谱法，用于测量浓重水中的微量氕，精密度可达±0.01%，也可用于分析碳13、氮15等同位素。
⑤中子活化分析，可用于测定硼10、锂6和铀235等同位素。
⑥水的同位素分析，在同位素分析中占有独特地位，这不仅出于控制重水生产流程的需要，也为了解决在同位素地球化学以及其他用氘和氧18示踪的研究工作中的问题。水同位素分析中最有实效的方法是密度法，不仅仪器设备简单，而且测量精度很高，此外还有红外光谱法。
