カリウムの同位体(カリウムのどういたい)は、24種類が知られている。そのうち、39K (93.3%)・ 40K (0.012%)・41K (6.7%)の3種類が天然に生成し普遍的に存在する。標準原子量は39.0983(1) uである。39K・41Kの2つは安定同位体であるが、40Kは1.250×109年と比較的長い半減期を持つ放射性同位体である。40Kは、そのほとんどが電子捕獲のみによって安定な40Ar(11.2%)に崩壊するか、もしくは安定な40Ca(88.8%)にベータ崩壊する。
40Kから40Arへの崩壊は、岩石の年代測定に利用できる。カリウム-アルゴン法による年代測定は、岩石は形成時にアルゴンを全く含んでおらず、岩石中で生成した40Arは全て岩石中に留まっているという仮定に基づいている。この測定法に適した鉱物には、黒雲母、白雲母、普通角閃石、長石等がある。
年代測定以外にも、カリウムの同位体は、気象学や生物地球化学循環の研究のトレーサーとしても用いられる。
健康な動物や人間では、40Kは炭素14（14C）以上の最大の放射線源である。体重70kgの人間では、1秒間に約4400個の40K原子核が崩壊している。
一覧 同位体核種 Z(p) N(n) 同位体質量 (u) 半減期 核スピン数 天然存在比 天然存在比(範囲) 励起エネルギー 32K 19 13 32.02192(54)# 1+# 32mK 950(100)# keV ? 4+# 33K 19 14 33.00726(21)# <25 ns (3/2+)# 34K 19 15 33.99841(32)# <40 ns 1+# 35K 19 16 34.988010(21) 178(8) ms 3/2+ 36K 19 17 35.981292(8) 342(2) ms 2+ 37K 19 18 36.97337589(10) 1.226(7) s 3/2+ 38K 19 19 37.9690812(5) 7.636(18) min 3+ 38m1K 130.50(28) keV 924.2(3) ms 0+ 38m2K 3458.0(2) keV 21.98(11) µs (7+),(5+) 39K 19 20 38.96370668(20) STABLE 3/2+ 0.932581(44) 40K 19 21 39.96399848(21) 1.28(3)E+9 a 4- 0.000117(1) 40mK 1643.639(11) keV 336(12) ns 0+ 41K 19 22 40.96182576(21) STABLE 3/2+ 0.067302(44) 42K 19 23 41.96240281(24) 12.360(12) h 2- 43K 19 24 42.960716(10) 22.3(1) h 3/2+ 44K 19 25 43.96156(4) 22.13(19) min 2- 45K 19 26 44.960699(11) 17.3(6) min 3/2+ 46K 19 27 45.961977(17) 105(10) s 2(-) 47K 19 28 46.961678(9) 17.50(24) s 1/2+ 48K 19 29 47.965514(26) 6.8(2) s (2-) 49K 19 30 48.96745(8) 1.26(5) s (3/2+) 50K 19 31 49.97278(30) 472(4) ms (0-,1,2-) 51K 19 32 50.97638(54)# 365(5) ms 3/2+# 52K 19 33 51.98261(75)# 105(5) ms (2-)# 53K 19 34 52.98712(75)# 30(5) ms (3/2+)# 54K 19 35 53.99420(97)# 10(5) ms 2-# 55K 19 36 54.99971(107)# 3# ms 3/2+#
関連項目 カリウム-アルゴン法
参考文献 Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003). Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005). Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page. Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003). National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005). David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.