Bảo vệ nguồn nước ngầm khỏi ô nhiễm là một chủ đề được ưu tiên hàng đầu trong những năm gần đây. Một loạt các quá trình, và các đặc tính của đất và tầng chứa nước, ảnh hưởng đến tính dễ bị tổn thương của tầng chứa nước. Việc xác định các thông số đặc trưng cho các quá trình này là cần thiết để lập mô hình và dự đoán sự di chuyển của các chất ô nhiễm trong hệ thống nước ngầm. Các mục tiêu chính là ngăn ngừa ô nhiễm và suy thoái tài nguyên nước ngầm, hoặc, nếu ô nhiễm đã xảy ra, xác định nguồn gốc của nó để có thể đề xuất các biện pháp khắc phục. Tại IAEA, người ta nhấn mạnh vào các ứng dụng thực tế của kỹ thuật hạt nhân và đồng vị có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến giải pháp cho các vấn đề ô nhiễm nước ngầm. Bài báo này báo cáo về cách một số kỹ thuật này đã được sử dụng trong thực tế. Tuy nhiên, kỹ thuật đánh dấu đồng vị có một số vấn đề và hạn chế. Kết quả là, trong lĩnh vực nghiên cứu di cư ô nhiễm, sự chú trọng của khoa học hiện đang chuyển từ việc phát triển và cải tiến các kỹ thuật đánh dấu đồng vị cụ thể sang việc sử dụng phức hợp chúng kết hợp với các phương pháp truyền thống. Điều này đang diễn ra nhằm cung cấp thông tin cần thiết để đưa ra các tiên lượng phù hợp và đề xuất các biện pháp đối phó.