当核反应产生的放射性原子具有高反冲能时，反冲原子脱离原来的分子，并能以多种方式和周围分子作用得到标记化合物。

一些常见的反冲原子标记如下：①¹⁴N(n，p)¹⁴C（热中子反应截面1.75b）反应生成的¹⁴C具有45千电子伏的反冲能，以烟酸的辐照为例，用反应堆中子辐照乙酰胺时，除了生成乙酸（6.4%）和丙酮（0.13%）外，还有6.5%生成¹⁴C-丙酸CH₃CH₂COOH。其中-COOH基团中只含有24%的¹⁴C，25%的¹⁴C在CH₂基团中，51%的¹⁴C在CH₃基团中。这表明¹⁴C反冲标记在被辐照分子和转化产品的任何位置都可以标记。②⁶Li(n，α)T生成的氚反冲原子反应截面大，放射性活度显著高于¹⁴C反冲标记原子，由于T的半衰期短，所得的比活度也高得多。

反冲标记法是一种非定向标记法，可以得到合成困难或者收率较低的标记化合物。短寿命的、发射正电子的核素¹³N（T_1/2=9.96分）、¹⁵O（T_1/2=2.03分），特别是¹¹C（T_1/2=20.3分）的反冲标记对于制备PET（正电子发射断层显像）药物具有重要意义。用3～13兆电子伏的质子辐照¹⁴N，通过¹⁴N(p，α)¹¹C：①在N₂/O₂混合物中得到¹¹CO₂，经过格氏反应制得端部¹¹C标记的脂肪酸，可用于心脏检查。②在N₂/H₂混合物中得到¹¹CH₄+NH₃，在加热的铂上转变成H¹¹CN。与R-CH₂Cl反应可转变成端部¹¹C标记的胺R-CH₂-¹¹CH₂-NH₂。③在N₂/HI混合物中以25%的收率（按气体组成计）得到¹¹CH₃I。与1，2-二异丙基-D-葡萄糖或5，6-二异丙基-D-葡萄糖反应，可以得到放射化学纯的[3-¹¹C]-甲基-D-葡萄糖，比活度＞10⁷贝可/微摩尔（Bq/μmol），该标记化合物可用于PET法测定脑的葡萄糖代谢。