氙同位素水文地质（xenon isotope hydrogeology），理学-地质学/地质资源与地质工程-地质工程-水文地质学-同位素水文地质-稀有气体同位素水文地质，应用氙及其同位素特性获取水文地质信息的同位素示踪方法。氙（Xe）有124Xe、126Xe、128Xe、129Xe、130Xe、131Xe、132Xe、134Xe和136Xe共9种稳定同位素，其天然丰度分别为0.09%、0.09%、1.92%、26.44%、4.08%、21.18%、26.89%、10.44%和8.87%。地球不同圈层中的氙同位素比值不同。大气中129Xe/130Xe值为6.496，136Xe/130Xe值为2.176；地壳中的129Xe/130Xe值约为6.5（接近大气中的比值）；地幔中的136Xe/130Xe值大于2.2；上地幔或大洋中脊玄武岩源区的129Xe/130Xe值大于7.0，洋岛玄武岩源区的129Xe/130Xe值大于6.7。由于氙在水中的溶解度与温度的关系最为密切，所以地下水中的氙同位素主要用于稀有气体的古温度重建。因此在重建古气温时，地下水中氙的取样与分析十分重要。