'n Sintetiese radio-isotoop, is 'n radionuklied wat nie in die natuur aangetref word nie: daar bestaan geen natuurlike proses of meganisme wat dit vervaardig nie of dit is so onstabiel dat dit verval in 'n baie kort tydsbestek. Voorbeelde hiervan is tegnesium-95 en promethium-146. Baie van hierdie isotope word gevind en ontgin vanuit gebruikte kernbrandstof. Sommige daarvan word in partikelversnellers vervaardig.