Le calcium (Ca) possède 24 isotopes connus avec des nombres de masse variants entre 34 et 57 mais n'a aucun isomère nucléaire connu. Cinq de ces isotopes sont stables, Ca-40, Ca-42, Ca-43, Ca-44 et Ca-46. Ca-40 et Ca-46 sont des radioisotopes avec des demi-vie extrêmement longues car aucune désintégration n'a pour le moment été observée. La radioisotpe Ca-48 a une demi-vie tellement longue (43×10¹⁸ années, soit presque trois milliards de fois l'âge de l'univers) qu'il est considéré en pratique comme stable.

L'isotope le plus abondant est Ca-40, représentant près de 97 % du calcium existant, Ca-44 représente 2 %, les trois autres isotopes se partagent le 1 % restant. La masse atomique standard du calcium est donc de 40,078(4) u, proche de la masse isotopique de Ca-40.

Le calcium possède également un isotope cosmogénique, radioactif Ca-41, avec une demi-vie de 102 000 années.

Le plus stable des radioisotopes artificiels est Ca-45, avec une demi-vie de 163 jours. Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 5 jours, et la plupart inférieure à 1 minute. Le moins stable est Ca-34 avec une demi-vie inférieure à 35 nanosecondes.

Le Calcium 45 est l’isotope du calcium le plus disponible. Il émet des rayonnements beta et est utilisé comme traceur. Il est notamment utilisé dans l’étude du métabolisme du calcium.