不同环境条件下，
稳定氮同位素的组成会有一定的差异，作为是一种很好的污染物指示剂，在生态系统污染的监测中，测定的15N值还可以作为水域环境污染程度指标。通过使用稳定性同位素技术，可以使生态学家测出许多随时空变化的生态过程，同时又不会对生态系统的自然状态和元素的性质造成干扰。稳定同位素能够被用来测定植物通过氮固定或吸收土壤NH4及NO3-获得氮素相对比率，确定土壤中碳和氮周转速率，判定N2O的来源（硝化细菌或反硝化细菌），确定食物链的长度，确定空气和水体污染物的来源以及如何确定植物的分布区域等。
稳定氮同位素分析在多个领域有应用，目的和原理各不相同。
在温室气体研究领域，通过稳定氮同位素分析，可同时进行N2O浓度以及同位素δ15N/δ15Nα/δ15Nβ/δ18O测量，N2O是温室气体研究的前沿对象，通过识别土壤和水中的硝化和反硝化过程，N2O的同位素可用于探测氮循环中的源起和沉积。
在考古领域，应用稳定同位素碳十三(δ13C)、氮十五(δ15N)分析方法对发掘出土的人骨或动物骨遗存进行分析，以获取人类以及动物食物结构状况的研究方法。
同位素示踪所利用的稳定同位素和放射性同位素及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质。
稳定氮同位素是指原子核结构稳定，不会发生衰变的同位素。放射性同位素是指原子核不稳定会发生衰变，发出α射线、β射线或γ射线的同位素。放射性同位素标记法是指在生物实验中利用放射性同位素标记某一特定物质，然后利用自显影技术或液体闪烁计数器等射线测量、分析、记录仪器进行追踪的方法，它是同位素标记法的一种。
在生物实验过程中若使用稳定同位素标记，则不能用自显影等技术来显现、追踪同位素去向，只能用测量分子质量或离心技术来区别同位素。虽然也是同位素标记法，但不能称为放射性同位素标记法。氮共有17种同位素，其中两种是稳定同位素，即14N和15N；氧共有17种同位素，其中三个是稳定同位素，即16O、17O、18O。
因此，同位素并非都具有放射性，它包括稳定同位素和放射性同位素，只有放射性同位素才具有放射性；同位素标记也不等同于放射性同位素标记，放射性同位素标记仅是同位素标记法的一种。
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