Técnicas de análisis que implican la adición a una muestra de un compuesto isotópicamente etiquetado. Pronto después de que fue reconocido el descubrimiento de los isótopos pesados de hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, su valor en química analítica. Isótopos estables son especialmente útiles en el análisis de mezclas complejas de compuestos orgánicos donde el aislamiento del compuesto deseado con pureza satisfactoria fue difícil y afectados sólo con rendimientos bajos o inciertos.

La adición de una conocida concentración de un compuesto isotópicamente etiquetado a una muestra inmediatamente produce dilución del isótopo si el compuesto particular está presente en la muestra. Después de haber mezclado completo del compuesto isotópicamente etiquetado con la muestra, cualquier técnica que determina que el grado de dilución isotópica es suficiente para establecer la concentración original del compuesto en la mezcla. Técnicas de dilución del isótopo explotan la dificultad de la separación de isótopos, con el isotópicamente etiquetado "spike" tras el compuesto analíticamente específica a través de una variedad de procedimientos de separación antes de análisis isotópico.