同位素地球化学是研究地球和宇宙物质中核素的形成、丰度，以及根据这些核素在自然作用中的衰变和分馏来追踪各种地质地球化学作用过程的学科。它是地质学和物理学、化学等相结合的新型学科，是建立在高精度分析测试和实验技术基础之上的。近一二十年来，同位素地球化学获得了广泛的应用和发展，它几乎渗透到地质学的各个领域，是当代地球化学学科的生长点之一。
     同位素地球化学有二个重要分支学科。其一是放射性同位素地球化学及放射成因同位素示踪，主要根据放射性同位素的衰变进行地质体系计时、以及根据放射成因产物子体同位素组成进行示踪分析，大量的、尤其是早期的工作主要是计时，所以也称为同位素地质年代学。其二是稳定同位素地球化学，主要利用轻稳定同位素在自然界中的分馏进行地质作用示踪。本章只涉及放射性计时及示踪问题。在叙述之前，先对自然界同位素丰度变化及其特征作一扼要介绍。