自然界中Cr有⁵⁰Cr、⁵²Cr、⁵³Cr和⁵⁴Cr4种稳定同位素，其丰度分别为4.35%、83.79%、9.50%和2.36%。Cr同位素组成用铬-53同位素千分偏差（δ⁵³Cr）表示。由于水体中的Cr主要以6价铬离子的形式迁移，以3价铬离子的形式沉淀，依据瑞利分馏模型和δ⁵³Cr值的变化状况，可以推算出Cr的来源和发生的地球化学反应过程。水体中的铬主要来源于岩石风化淋滤、火山喷发等自然源和化工、电镀、皮革业等的人为源。海水中的δ⁵³Cr组成极不均一，变化范围为+0.41‰～+1.55‰；河水的δ⁵³Cr变化范围为-0.17‰～+3.96‰；天然地下水的δ⁵³Cr变化范围为0.0‰～+5.1‰；土壤孔隙水的δ⁵³Cr变化范围为+0.51‰～+0.96‰；电镀废水的δ⁵³Cr变化范围为-0.07‰～+5.79‰。