किसी तत्व में समस्थानिकों की आपेक्षिक सान्द्रता ( relative concentration ) स्थिर होती है। पुरातत्ववेत्ता किसी पदार्थ के समस्थानिकों के आपेक्षिक बाहुल्य ( relative abundance ) के निर्धारण द्वारा प्राचीन समय के पौधों अथवा उत्खनन ( excavation ) से प्राप्त जानवरों और मानवों के कंकालों के काल निर्धारण करते हैं।
यूरेनियम के समस्थानिकों का प्रयोग परमाणु विखण्डन में इलेक्ट्रॉन प्रस्तुत किया जाता है जिससे अपार मात्रा में ऊर्जा प्राप्त की जाती है।
समस्थानिकों का उपयोग विद्युत उत्पादन में किया जाता है।
समस्थानिकों से विभिन्न प्रकार के विस्फोटक तैयार किए जाते हैं।
समस्थानिकों से चट्टानों की आयु का पता लगाया जा सकता है।
कैंसर जैसी घातक बीमारी के चिकित्सीय इलाज में मुख्य रूप रेडियोऐक्टिव समस्थानिकों का प्रयोग किया जाता है।इसमें मुख्यत : कोबाल्ट समस्थानिक ( द्रव्यमान संख्या 60) का उपयोग किया जाता है। यह समस्थानिक गामा किरणें उत्सर्जित करता है , जो कैंसर से पीड़ित रोगी की दुर्दम कोशिकाओं को नष्ट कर रोगी को स्वस्थ बनाने में सहायता करती हैं।
