Sistem-sistem isotop stabil yang biasanya dianalisa termasuklah sistem isotop oksigen, karbon, nitrogen, hidrogen dan sulfur. Sistem-sistem isotop bagi unsur-unsur yang lebih ringan yang memiliki lebih daripada satu isotop azali bagi setiap unsur ini telah dikaji selama bertahun-tahun untuk mengkaji proses pemeringkatan isotop dalam sistem semulajadi. Sejarah panjang kajian terhadap unsur-unsur ini adalah kerana nisbah isotop stabil bagi unsur-unsur ringan dan mudah meruap ini senang untuk dikira. Namun, kemajuan dalam spektroskopi jisim baru-baru ini (misalnya spektroskopi jisim plasma pelbagai pengumpul dipasangkan secara aruhan) kini membolehkan pengiraan nisbah isotop dalam unsur stabil yang lebih berat seperti besi, kuprum, zink, molibdenum dan lain-lain.

Nisbah-nisbah isotop stabil telah digunakan dalam kajian botani dan biologi tumbahan selama bertahun-tahun, dan semakin banyak kajian berkenaan ekologi dan biologi telah mendapati isotop-isotop stabil (kebanyakannya karbon, nitrogen, dan oksigen) adalah sangat berguna. Dalam bidang lain, nisbah-nisbah isotop oksigen telah digunakan untuk menghasilkan semula suhu-suhu atmosfera dalam sejarah dan menjadikannya sangat berguna bagi kajian iklim. Pengukuran nisbah satu isotop stabil semulajadi dengan yang lain memainkan peranan penting dalam pentarikhan radiometrik dan geokimia isotop, dan juga berguna dalam menentukan corak hujan dan pergerakan unsur dalam organisma hidup, lantas membantu menyusun dinamik rantaian makanan dalam ekosistem.