氮同位素地球化学（Nitrogen isotope Geochemistry），理学-地质学/地质资源与地质工程-地球化学-同位素地球化学-稳定同位素地球化学-传统稳定同位素-氮同位素地球化学，研究氮同位素的变化规律和分馏机理的学科。氮有14N和15N两种稳定同位素，它们在大气中的浓度分别为99.64%和0.36%。氮同位素的国际标准为大气氮气（N2），其同位素比值15N/14N = (3676.5±8.1)×10-6，定义其δ15N = 0‰。下图是几种重要地质库中氮同位素的变化范围。几种重要地质库中的δ15N值范围大气氮同位素组成基本一致（标准偏差σ=0.026），而世界不同地区大气氮化合物氮同位素组成却存在+20‰的差异，大气NO3-和NH4+氮同位素组成的典型范围为-15‰～+15‰。大气氮同位素组成存在明显的季节性变化规律，一般春夏要低于冬季，这是因为夏季光化学反应重要于平衡交换反应，而冬季则相反。