Природно настанатиот диспрозиум (66Dy) има 7 стабилни изотопи, 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy и 164Dy, а 164Dy е најзастапен (28,18% природна застапеност). Определени се својствата на 29 радиоизотопи, од кои најстабилни се 154Dy со време на полураспад од 1,4 милиони години, 159Dy со време на полураспад од 144,4 дена и 166Dy со време на полураспад од 81,6 часа. Сите преостанати радиоактивни изотопи имаат време на полураспад помало од 10 часа, а поголемиот дел од нив имаат време на полураспад помало од 30 секунди. Овој елемент има и 12 мета-состојби, од кои најстабилни се 165mDy (време на полураспад 1.257 минути), 147mDy (време на полураспад 55,7 секунди) и 145mDy (време на полураспад 13,6 секунди).
Примарниот режим на распаѓање пред најзастапениот стабилен изотоп, 164Dy, е електронски зафат, а примарниот режим после е бета-распад. Примарните распадни производи пред 164Dy се изотопи на тербиумот, а примарните производи потоа се изотопи на холмиумот. Диспрозиумот е најтешкиот елемент кој има изотопи за кои се предвидува дека се стабилни наместо опсервациски стабилни изотопи за кои се предвидува дека се радиоактивни.
↑( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
↑# – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
↑ 4,04,1# – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).
Радиоактивниот изотоп 165Dy, со време на полураспад од 2.334 часа, има радиофармацевтска употреба во радијационата синовектомија на коленото. Претходно било изведувано со честички со колоидна големина кои содржат подолготрајни изотопи како 198Au и 90Y. Главниот проблем со употребата на тие изотопи било истекувањето на радијацијата од коленото. 165Dy, со своето пократко време на полураспад, а со тоа и пократок период на потенцијално истекување на зрачење, е посоодветен за постапката.[5]
↑Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (2021). „The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*“. Chinese Physics C. 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
Isotopic compositions and standard atomic masses from:
de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)“. Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
Wieser, Michael E. (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)“. Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051.
National Nuclear Data Center. „NuDat 2.x database“. Brookhaven National Laboratory.
Holden, Norman E. (2004). „11. Table of the Isotopes“. Во Lide, David R. (уред.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th. изд.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN978-0-8493-0485-9.