Le palladium possède 38 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 91 et 128, et 16 isomères nucléaires.Parmi ces isotopes, six sont stables, 102 Pd, 104 Pd, 105 Pd, 106 Pd, 108 Pd et 110 Pd, même si le premier et le dernier sont soupçonnés de se désintégrer très lentement par double désintégration β, ces désintégrations n'ayant pour l'instant jamais été observées.