Il cromo naturale (24Cr) è composto da quattro isotopi stabili; 50Cr, 52Cr, 53Cr e 54Cr con il 52Cr che è il più abbondante (83,789% di abbondanza naturale). Si sospetta che il 50Cr decada per β+β+ in 50Ti con un’emivita di (più di) 1,8×1017 anni. Ventidue radioisotopi, tutti interamente sintetici, sono stati caratterizzati e il più stabile è il 51Cr con un’emivita di 27,7 giorni. Tutti i restanti isotopi radioattivi hanno emivite inferiori a 24 ore e la maggior parte di questi hanno emivite inferiori a 1 minuto, il meno stabile è il 66Cr con un’emivita di 10 millisecondi. Questo elemento ha anche 2 meta stati, 45mCr, il più stabile, e 59mCr, l’isotopo o isomero meno stabile.

53Cr è il prodotto di decadimento radiogenico del 53Mn. I contenuti isotopici del cromo sono tipicamente combinati con quelli del manganese e hanno trovato applicazione nella geologia isotopica. I rapporti isotopici Mn-Cr rafforzano l’evidenza di 26Al e 107Pd per la storia iniziale del sistema solare. Le variazioni nei rapporti 53Cr/52Cr e Mn/Cr di diverse meteoriti indicano un rapporto iniziale 53Mn/55Mn che suggerisce che la sistematica isotopica Mn-Cr deve derivare dal decadimento in situ del 53Mn nei corpi planetari differenziati. Quindi il 53Cr fornisce ulteriori prove di processi nucleosintetici immediatamente prima della coalescenza del sistema solare. Lo stesso isotopo è coinvolto preferenzialmente in alcune reazioni di lisciviazione, permettendo così di utilizzare la sua abbondanza nei sedimenti di acqua di mare come proxy delle concentrazioni di ossigeno atmosferico.

Gli isotopi del cromo vanno da 42Cr a 67Cr. La modalità di decadimento primaria prima dell’isotopo stabile più abbondante, 52Cr, è la cattura di elettroni e la modalità primaria dopo è il decadimento beta.