示踪剂如果是放射性的，这时可通过测量放射性进行观察；示踪剂如果是稳定的，则可用质谱仪、密度测量或中子活化分析以测定同位素的组成。示踪剂可以是原子，也可以是化合物。前者称作示踪原子或标记原子，后者称作示踪化合物或标记化合物。掺入放射性示踪剂的样品，可认作标记物。放射性示踪即应用放射性同位素对普通原子或分子加以标记，利用高灵敏、无干扰的放射性测量技术研究被标记物所显示的性质和运动规律，以便追踪发生的过程、运行状况或研究物质结构等的科学手段。放射性示踪可分为化学标记和物理标记两类。其中化学标记指放射性示踪核素处于被研究系统组分相同的化合物中，跟踪特定元素的运动、反应或代谢过程，以得出关于该系统化学变化的信息。物理标记指放射性示踪核素不是被追踪系统的基本部分，而是以某种方式附着或混合在被研究的对象或介质上，它的辐射可以用某种方法被探测，但其化学性质的表现并不重要。

主要有以下3种：①用示踪原子标记待研究的物质，追踪其化学变化或在有机体内的运动规律。②将示踪原子与待研究物质完全混合，然后追踪示踪原子。如研究河流中泥沙迁移规律，山坡地上水土流失规律，管道中液体的输送过程等。③将示踪原子加入待研究对象中，然后跟踪。如炼铁高炉炉衬烧损程度的监测等。

采用放射性同位素示踪技术研究问题时，一般须经过实验准备阶段、实验阶段和放射性废物处理三个步骤。其中在整体示踪实验时，应根据实验目的选择易吸收、易操作的示踪剂给入途径，一般给予的数量体积小，要求给予的剂量准确，防止可能的损失和不必要的污染。体外示踪实验时，应根据实验设计，在实验步骤的某个环节加入一定剂量的示踪剂到反应系统中去，力求操作准确、仔细。

需要考虑以下六点：①放射性半衰期。②辐射类型和能量。β粒子探测效率高，易于防护，如³²P、¹⁴C、³H；γ射线穿透性好，能量以100～600千电子伏为宜，如医用放射性核素^99mTc、¹¹¹In、²⁰¹Tl。③放射性比活度。原始比活度要足够高。④放射性核素的纯度。需检验放射性纯度和放射化学纯度（提纯）。⑤放射性核素的毒性。尽量选择低毒性核素。⑥示踪剂的生物半衰期。选择生物半衰期短的示踪剂，减少辐射剂量。

下表列出了一些最常用的放射性示踪核素。