20世纪初,随着天然放射性的发现,就开始探索将天然放射性核素用于分析化学中,以简化操作、提高分析的灵敏度。1912年G赫维西等人首次用放射性铅(210Pb)作指示剂测定铬酸铅的溶解度。1925年R埃伦伯格以放射性铅(212Pb)作指示剂用沉淀法分析天然铅。1932年赫维西等人为了测定花岗岩中的微量铅,在分析样品之前,向样品溶液中加入已知比活度的放射性铅,用同位素稀释法进行铅的分析,得到满意的结果。所有这些都为放射性指示剂在分析化学中的应用提供了条件。随后在萃取、沉淀、吸附、滴定、蒸发等分析操作中也得到广泛的应用。1934年F约里奥-居里和I约里奥-居里发现人工放射性,E费密等人又提出在热中子作用下几乎所有元素都能感生放射性。1936年赫维西和H莱维首次利用(n,γ)核反应,成功地分析了氧化钇中的镝和氧化钆中的铕等杂质,开辟了活化分析的新领域。随后,1938年GT西博格等人第一次进行了带电粒子活化分析。随着反应堆和各种加速器的建立,多道谱仪的不断改进和微处理机的推广运用,活化分析得到飞跃的发展。50年代开始又逐步发展和完善了利用核现象的微量分析技术(即核分析技术)。其中有通过正电子与物质相互作用来研究物质微观结构的正电子湮没技术、原子核无反冲的γ射线共振吸收──穆斯堡尔效应──的应用,还有离子束背散射分析、核反应分析、沟道效应的应用和70年代发展起来的粒子激发 X射线荧光分析等。放射分析化学由于具有灵敏度高、取样量小、可以不破坏样品等优点而受到重视并得到迅速发展。