El nitrógeno-15 es un isótopo estable y no radiactivo del nitrógeno. El ¹⁵N se emplea a menudo en investigación médica y en agricultura. También se emplea habitualmente en espectroscopia de resonancia magnética nuclear (NMR) porque, a diferencia del isótopo más abundante ¹⁴N, posee un espín de ½, lo cual simplifica su observación mediante la técnica de NMR. En investigación, se puede obtener proteínas o ácidos nucleicos marcados isotópicamente con ¹⁵N, cultivando muestras biológicas en medios conteniendo ¹⁵N como única fuente de nitrógeno. La demostración de que la replicación de ADN es semiconservativa (experimento de Meselson-Stahl) se llevó a cabo de esta manera. El ¹⁵N se emplea también para el marcaje de proteínas en técnicas de proteómica cuantitativa (por ejemplo, SILAC).

El nitrógeno-15 es un producto del ¹⁵O por desintegración beta en las estrellas.