元素的稳定同位素及其化合物与该元素的天然元素及其化合物之间的化学性质和生物特性是相同的，只是具有不同的核性质。因此，可以用稳定同位素作为示踪原子，用经富集的该元素的稀有稳定核素部分或全部代替所研究的化合物中该元素的天然同位素，制成标记化合物（如标记无机盐、标记氨基酸、标记药物、标记蛋白质等），示踪元素在标记化合物与非标记化合物之间具有不同的同位素特征（同位素丰度不同）。

①由于稳定同位素不具备放射性，在分离、标记化合物合成及应用过程中均无特殊防护要求，且操作简便，使用安全，无毒性，可直接用于动物及人类的营养学、临床医学研究及医疗诊断等。②随着分离技术的日趋成熟，稳定同位素的来源非常充沛。例如，¹³C、¹⁵N、¹⁸O等稳定同位素通过低温精馏法、化学交换法生产，全世界达到数百千克的生产规模。随着产量提高，稳定同位素的价格也有了较大幅度的下降。③稳定同位素的测定方法有了很大的发展。无论是质谱法，还是核磁共振法，都经过了改良和发展，提高了灵敏度，操作十分简便、精确，有力地推动了稳定同位素的应用。④稳定同位素示踪技术结合放射性同位素的标记技术特点，两者优势互补，交替运用，在相应的研究领域收效更为显著。