Известно 10 радиоактивных изотопов марганца с массовыми числами 49, 50, 51, 52 (метастаб.), 52, 53, 54т, 54, 56, 57 и периодами полураспада от 0,4 сек. до 2·106 лет (Mn53). Практическое применение (в качестве радиоактивной метки) нашли Mn52, Mn54 и Mn56. Mn52 (Т½ =5,6—5,7 дня) обладает позитронным (E=0,58 Мэв) и ү-излучением (E1=0,73; E2=0,94; Е3=1,46 Мэв). Mn54 (Т½= 291 день) распадается с захватом орбитального электрона (К-захват) и излучением у-кванта с энергией 0,84 Мэв. Mn56 (Т½=2,57 часа) — β- и ү-излучатель со сложной схемой распада. Эти изотопы позволили изучить всасывание, распределение и выведение марганца в опытах на животных. Оказалось, что марганец концентрируется в органах, клетки которых богаты митохондриями. Изучен обмен марганца в организме птиц, больных перозисом (марганцовая недостаточность). Mn54 обнаруживается в незначительных количествах в выпадениях после ядерных испытаний, в пищевых продуктах, преимущественно растительного происхождения, в теле моллюсков и слизней и т. п.
Предельно допустимые концентрации Mn52, Mn54, Mn56 в воде открытых водоемов и источников водоснабжения равны соответственно: 9·10-9, 3·10-8 и 3·10-8 кюри/л, в воздухе рабочих помещений: 1·10-10, 4·10-11 и 5·10-10 кюри/дм3, а в воздухе населенных пунктов: 1·10-12, 4·10-13, 5·10-12 кюри/дм3.