Radioisotop sintetis adalah radionuklida yang tidak ditemukan di alam, artinya radioisotop ini tidak dihasilkan oleh proses atau mekanisme alamiah. Radioisotop sintetis juga sangat tidak stabil sehingga bisa luruh dalam waktu singkat. Contohnya adalah teknesium-95 dan prometium-146. Radioisotop sintetis banyak ditemukan di dan berasal dari batang sisa bahan bakar nuklir. Beberapa di antaranya diproduksi di akselerator partikel.