Występujący w przyrodzie dysproz składa się z 7 izotopów:Dy, Dy, Dy, Dy, Dy, Dy, i Dy. Wszystkie wymienione są uważane za stabilne, chociaż Dy rozpada się poprzez rozpad alfa o czasie połowicznego rozpadu T1/2 ponad 1×10  lat. Spośród naturalnie występujących izotopów Dy jest najbardziej rozpowszechnionym o zawartości izotopu w metalu około 28%, następnie Dy o zawartości 26%. Najmniej rozpowszechnionym jest Dy – tylko 0,06%.

Sztucznie otrzymano 29 radioizotopów o masach w przedziale od 138 do 173. Najstabilniejszym spośród nich jest Dy o T1/2 w przybliżeniu 3×10 lat, następnie Dy o T1/2=144 dni. Najmniej stabilnym radioizotopem jest Dy o T1/2=200 ms. Izotopy, które są lżejsze od stabilnych izotopów, mają tendencję do ulegania rozpadowi β, podczas gdy cięższe częściej, z pewnymi wyjątkami, będą ulegały rozpadowi β. Dy rozpada się przede wszystkim na skutek rozpadu alfa, a Dy i Dy na skutek wychwytu elektronu. Dysproz posiada również przynajmniej 11 metastabilnych izomerów jądrowych, w zakresie mas od 140 do 165. Najstabilniejszym spośród nich jest Dy o T1/2=1,257 min. Dy posiada dwa stany wzbudzeń, z których drugi, Dy o czasie połowicznego rozpadu, który jest równy 28 ns.

Występowanie

Dysproz nigdy nie jest spotykany w stanie wolnym, ale może być znaleziony w wielu minerałach, wliczając w to ksenotym, fergusonit, gadolinit, euksenit, polikraz, eszynit-(Y), monacyt i bastnazyt. Często występuje wraz z erbem, holmem i innymi metalami ziem rzadkich. Obecnie, najwięcej dysprozu jest uzyskiwane z adsorbujących jony złóż gliny w południowych Chinach. W glinach zawierających duże ilości itru dysproz jest rozpowszechnionym spośród ciężkich lantanowców, stanowiąc 7-8% koncentratu (itr stanowi odpowiednio 65% koncentratu). Zawartość dysprozu w skorupie ziemskiej wynosi około 5,2 mg/kg, a w wodzie morskiej 0,9 ng/L.