顧慰祖主編的《同位素水文學》論述了同位素水文學的原理和應用，討論了從降水到地面和地下各種水體的同位素特征，同位素和核方法在水資源、水環(huán)境、水文基礎、土壤侵蝕及地震等領域的應用，以及水中同位素的測定方法和采樣方法等。
全書26章，大體分為6部分。**部分，基本理論，1～6章：討論同位素水文學的學科特點和研究方法；原子核衰變和原子核反應；穩(wěn)定同位素質量相關分餾和質量不相關分餾；陸地水中核素的各種成因；從海水到降水的氫、氧穩(wěn)定同位素基本關系、演化和分異。第二部分，水體中同位素特征和應用，7～17章：降水同位素特征；河、湖中同位素分布和平衡；地下水補給、地下水污染、地下水測年的多種同位素研究方法及實例；礦區(qū)地下水特征和突水的同位素分析；鹵水、鹽湖水、地熱水同位素特征和分餾及水同位素地溫計；水文地質應用方法等。第三部分，生態(tài)同位素研究，18章：討論淡水水文系統(tǒng)天然和人為有機物的穩(wěn)定同位素示蹤。第四部分，同位素環(huán)境應用，19～20章：土壤侵蝕同位素研究；地震前兆與地下水同位素異常。第五部分，同位素水文基礎應用，21～23章：水文測驗核方法；同位素水文實驗等。第六部分，水中同位素分析和測定方法，24～26章：質譜學原理和穩(wěn)定同位素質譜分析方法；水中氚、碳、惰性氣體同位素和氯氟烴測定方法；同位素水文研究野外采樣方法。
《同位素水文學》可作為高等院校本科生和研究生的教材，也可供教學、研究及同位素實驗室相關人員參考應用。