Phổ khối của một hợp chất hữu cơ thường sẽ chứa một đỉnh nhỏ của một đơn vị khối lượng lớn hơn đỉnh ion phân tử rõ ràng (M) của toàn bộ phân tử. Đây được gọi là đỉnh M + 1 và đến từ một số ít các phân tử có chứa nguyên tử 13 C thay cho 12 C. Một phân tử chứa một nguyên tử carbon sẽ có đỉnh M + 1 xấp xỉ 1,1% kích thước của đỉnh M, vì 1,1% phân tử sẽ có 13 C thay vì <sup id="mwFA">12</sup> C. Tương tự, một phân tử chứa hai nguyên tử carbon sẽ có đỉnh M + 1 xấp xỉ 2,2% kích thước của đỉnh M, vì có khả năng gấp đôi khả năng trước đó là bất kỳ phân tử nào cũng chứa nguyên tử 13 C.

Ở trên, toán học và hóa học đã được đơn giản hóa, tuy nhiên nó có thể được sử dụng hiệu quả để đưa ra số lượng nguyên tử carbon cho các phân tử hữu cơ cỡ nhỏ đến trung bình. Trong công thức sau, kết quả phải được làm tròn đến số nguyên gần nhất:

Không thể phân tích cú pháp (lỗi cú pháp): {\displaystyle <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mi> <math>C = \frac{100Y}{1.1X}} </mi><mo> C = 100 Y 1.1 X {\displaystyle C={\frac {100Y}{1.1X}}} </mo><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mfrac><mrow><mn> C = 100 Y 1.1 X {\displaystyle C={\frac {100Y}{1.1X}}} </mn><mi> C = 100 Y 1.1 X {\displaystyle C={\frac {100Y}{1.1X}}} </mi></mrow><mrow><mn> C = 100 Y 1.1 X {\displaystyle C={\frac {100Y}{1.1X}}} </mn><mi> C = 100 Y 1.1 X {\displaystyle C={\frac {100Y}{1.1X}}} </mi></mrow></mfrac></mrow></mstyle></mrow> </math> C = 100 Y 1.1 X {\displaystyle C={\frac {100Y}{1.1X}}} C = 100 Y 1.1 X {\displaystyle C={\frac {100Y}{1.1X}}} </img>

C = số nguyên tử C X = biên độ của đỉnh M ion Y = biên độ của đỉnh M + 1 ion

13C được sử dụng trong nghiên cứu các quá trình trao đổi chất bằng phương pháp phổ khối. Các hợp chất như vậy là an toàn vì chúng không phóng xạ. Ngoài ra, 13 C được sử dụng để định lượng protein (định lượng protein). Một ứng dụng quan trọng là trong "Ghi nhãn đồng vị ổn định với các axit amin trong nuôi cấy tế bào" (SILAC). 13 hợp chất giàu C được sử dụng trong các xét nghiệm chẩn đoán y tế như xét nghiệm hơi thở urê. Phân tích trong các thử nghiệm này thường là tỷ lệ 13 C đến 12 C bằng phép đo phổ khối tỷ lệ đồng vị.

Tỷ lệ 13 C đến 12 C cao hơn một chút ở các nhà máy sử dụng cố định carbon C4 so với các nhà máy sử dụng cố định carbon C3. Do các tỷ lệ đồng vị khác nhau của hai loại thực vật truyền qua chuỗi thức ăn, nên có thể xác định xem chế độ ăn chính của người hay động vật khác bao gồm chủ yếu là thực vật C3 hay thực vật C4 bằng cách đo dấu hiệu đồng vị của collagen và các loại mô khác. Cố tình tăng tỷ lệ 13 C trong chế độ ăn uống là khái niệm về thực phẩm i, một cách được đề xuất để tăng tuổi thọ.