El praseodimio natural ( 59 Pr) está compuesto por un isótopo estable , 141 Pr. Treinta y ocho radioisótopos se han caracterizado con ser el más estable 143 Pr, con una vida media de 13,57 días y 142 Pr, con una vida media de 19.12 horas. Todos los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias inferiores a 5,985 horas y la mayoría de ellos tienen vidas medias inferiores a 33 segundos. Este elemento también tiene 15 estados meta, siendo el más estable 138m Pr (t 1/2 2,12 horas), 142m Pr (t1/2 14,6 minutos) y 134m Pr (t 1/2 11 minutos).
Los isótopos del praseodimio varían en peso atómico de 120,955 u ( 121 Pr) a 158,955 u ( 159 Pr). El modo de desintegración primario antes del isótopo estable, 141 Pr, es la captura de electrones y el modo posterior es la desintegración beta . Los productos de desintegración primarios antes del 141 Pr son los isótopos del elemento 58 ( cerio ) y los productos primarios posteriores son los isótopos del elemento 60 ( neodimio ).