示踪实验就是对被研究的对象（某化合物或生物分子或某类细胞等）进行标记，引入一标记物作为探针，通过观察探针的去向，然后在复杂的生物体系或水体中追踪示踪剂在体内或体外的位置、数量和动态变化，了解其分布、运动及转化的情况。
示踪实验不仅应用于物理实验，在其他学科及生产实践中也被广泛采用。特别是
放射性同位素被发现以后，示踪法又进入了一个新的阶段。示踪法能形象、直观、及时地显示出物理过程。它可以是实物示踪，也可以是模拟示踪。示踪法还常常配合其他实验方法共同使用。
示踪实验也被称为稀释法。基本原则是选择一种适合该水流的示踪剂。通过此方法，能够在投源点下游整个河段的竖向扩散和横向扩散达到充分之后，通过测量其示踪剂的稀释度而计算得出流量。按示踪剂投入方法不同可分为：连续注入法、一次投入法。连续注入法是将示踪剂连续均匀地注入水流中，在水流下游测量水中该示踪剂的含量；一次投入法将一定量的示踪剂瞬时投入水流中，在水流下游测量该示踪剂含量的变化过程，从而推算流量。
由于示踪实验的特殊性，除了遵循一般实验要求外，要根据实验目的和示踪实验的类型，考虑和解决示踪剂的选择、观察方法及数据处理等问题。所以，示踪实验必须按照一定的基本程序进行。
实验准备阶段是示踪实验过程中的重要阶段。主要对使用的示踪剂、研究对象、
探测仪器、实验用具和试剂等实验条件进行准备。并通过预实验检查和完善这些条件。不仅如此，通过模拟实验（冷试验）可掌握操作技术和熟悉实验过程。此阶段可在小范围内进行活性实验，了解探测仪器的性能及确定示踪剂选择是否合适，防护条件和废物处理措施能否合乎要求等。
不仅如此，在实验设计和预实验中，除设正常实验对照外，还应设放射性工作液的空白对照组分，以利于实验数据的纠正。总之，该阶段的最终目的是根据预实验得到的数据，调整与修改实验设计，完善实验方法，以保证正式实验的顺利完成，并强调实验过程的最优化和最简略化。
它是实验研究计划和设计实施与完成的阶段。应在已确定的条件下，按具体的实验计划进行工作。尤其是示踪剂的使用、样品的收集与制备以及
放射性测量都要求按计划进行。若必须修改实验方案时，应注意实验的连续性和可比性。在此阶段中，与预实验一样，必须认真做好详细的实验记录，包括实验步骤、测量结果。意外现象也应详细记录。
该阶段的任务是按照研究设计的要求，认真检查与归纳原始资料，使之系统化、条理化。尽量地减少或消除整理引起的误差。并根据指标进行数据计算，找出事物的内在联系，得出最后的结论。对于大量放射性测量数据的计算、整理与比较，可利用计算机的专用程序来完成。但应指出，示踪实验中，有时需要进行放射性计数校正和特殊数据计算。或因实验数据不足，需做补充试验和进一步的数据分析，以获得正确的实验结论。
示踪实验不同于一般实验，尤其是
放射性核素示踪实验，实验中产生各种放射性废物必须妥善处理，要根据使用核素的核性质、半衰期和化学性质等，并根据国家的相关法规和政策选择适当的方式方法。所以，实验结束后的处理工作，仍是整个实验的一部分。并且，放射性废物的处理及放射性污染与防护，应当在整个实验过程中都予以高度重视。