Den variation som finns naturligt i isotopsammansättningen hos nederbördens vattenmolekyler har visat sig ge värdefull information om vattnets ursprung, strömningsvägar och uppehållstid i olika magasin. Härvid utnyttjas de stabila isotoperna syre-18 (¹⁸O) och deuterium (²H) samt den radioaktiva isotopen tritium (³H).