同位素水文实验拥有气体同位素质谱仪MAT253及低本底液闪仪Tri-Carb 3170 TR/SL两台大型仪器，可用于各类样品中δD、δ¹³C、δ¹⁵N和δ¹⁸O等稳定同位素比值以及¹⁴C和T的测定，不仅应用于水文水资源的研究，也可应用到环境工程、古环境重建、地质、考古、食品等相关领域。平台共有7名研究及技术人员首席专家为陈建生教授。

    本平台主要从事地下水运动规律和成因机理方面的研究。已经承担了国际原子能机构TC（技术合作）项目“同位素水文学方法研究黑河流域地表水与地下水转换规律研究”、国家自然科学基金“河西走廊盆地地表水-基岩裂隙水与地下水转换关系研究”“黄土中蜗牛化石的环境地球化学记录”“土壤水分同位素分馏机理实验研究 ”“长江干流环境同位素成份研究”“沙漠孔隙水同位素分析”“矿物水同位素组成”和国家自然科学基金重点预研项目“同位素水文学方法研究巴丹吉林沙漠及相邻地区地下水形成机理”等基础性研究。从黑河流域地表水与地下水转换关系入手，将岩土工程渗流中的探测方法与渗流理论应用到深大断裂带输水机理的研究之中，揭示了额济纳盆地的地下水来源于巴丹吉林沙漠地下水的补给规律。对巴丹吉林沙漠及周边500km范围水源地进行了多种同位素校核—指纹效应分析，推断出阿拉善高原与河西走廊的地下水来源于冰川融雪通过深大断裂的补给。其中“Groundwater maintains sand dune landscape”发表在《Nature》上。