En este trabajo, se analiza la composición isotópica del acuífero del Valle de San Luis Río Colorado en Sonora en conjunto con la concentración de cloruros del agua para determinar el origen del agua del subsuelo y establecer las causas del aumento de salinidad que se ha observado en el agua de riego. La mineralización del acuífero ha provocado un deterioro en la calidad del agua de esta agua. Se encontró que la composición isotópica deja ver un fraccionamiento como consecuencia de la evaporación rápida y la mezcla de aguas antiguas, infiltradas antes de la construcción del sistema de presas, con aguas recientes del Río Colorado, sometidas a un proceso de evaporación en los vasos de éstas. El análisis isotópico permitió establecer que el agua de los canales de riego más mineralizada aún no está presente en el acuífero.