Zur Isotopenverhältnisanalyse wird die Probe verbrannt. An den/der dabei entstehenden Gasen/Asche (bei Metallen) werden die verschiedenen Isotopenverhältnise nach deren Auftrennung durch die Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie (IRMS) ermittelt. Dieses Verfahren liefert, besonders in Form der Multielement-Isotopenanalyse, globale Messdaten der Probe. Die Werte für die verschiedenen Elemente ergeben dabei sich ergänzende (komplementäre) Informationen. Die Deuterium-Kernresonanzspektrometrie (2H-NMR) liefert bei bestimmten chemischen Substanzen (Aromastoffe, Syntheseverbindungen) Wasserstoff-Isotopenmuster, die besonders detaillierte Informationen über deren (Bio)-Synthesen enthalten. 13C-Muster einzelner Lebensmittelsstoffe (Ethanol, Glycerin, Ascorbinsäure, Apfelsäure) enthalten zusätzliche wichtige Informationen und sind durch Abbau der Substanzen zu erhalten.
