地表水(地下水や河川水など)の水の同位体比が、同位体分別により地域によって異なることを利用し、ミネラルウォーターの産地判別を大まかに行うことができます。

「環境と測定技術」Vol.40

他にも、温泉水の水の同位体比の違いを用いて、温泉水の起源を特定することができます。

同位体は、環境や過程の違いなどによって、同じ物質でも同位体の割合に相違が生じます。
その同位体の相違を用いて、温泉水の起源を推定することが出来ます。

（例）

井戸A・B・Cそれぞれの同位体を測定すると･･･
同位体の値は、温泉地A=温泉地B≠温泉地Cであった場合井戸A・Bは起源を同じとする温泉水であるが、井戸Cの温泉は異なった起源の温泉水であることが推定できます。

地熱発電所や、地下水を大量に使用する工場、温泉施設などでは、使用する水の管理が重要です。 水の同位体比をモニタリングすることによって、地下の水源から安定的に供給されていることを確認することができます。

ダムやビルなどで漏水がおきた場合、漏水と漏水しているらしき水の同位体比分析や一般水質分析をすることによって、漏水原因を特定できることがあります。

地熱発電や温泉発電に利用する熱水や蒸気の同位体比を測定し、地下の温泉帯水層の性状を把握することに使われています。

地下水の硝酸汚染源を、地下水中の窒素同位体比を測定することによって、推定できることがあります。 畜産由来であれば、高い値を、化学肥料由来であれば、低い値を示す傾向があります。

鉛の同位体は、原産地ごとに異なる値を取ります。 大気中の鉛の同位体比から煤塵中の鉛の由来を調査することができます。 土壌汚染の原因となっている鉛が人為的汚染であるかどうかの判別にも鉛同位体比が使われることがあります。

2つの物質（鉱物-鉱物、鉱物-水）の間での同位体比の差が温度の関数であることを用い、鉱物の生成温度を推定することができます。