Изотопный состав (δ2Н и δ18О) атмосферных осадков Хибин варьируют в пределах -147 ≤ δ2Н ≤ -37 ‰, -20 ≤ δ18О ≤ -4 ‰ и близок к глобальной линии осадков для северного полушария (МОСП). При этом легкие значения изотопного состава (с положительным дейтериевым избытком) типичны для снегов, а тяжелые – для дождей. Данные по изотопному составу вод открытых водоемов и подземных вод свидетельствуют об их формировании за счет атмосферных осадков. Течение поверхностных вод, ветровое перемешивание в водоемах, а также подземная миграция сопровождается смешением талых снеговых и дождевых вод. Эффективность смешения может быть оценена по уменьшению диапазона вариации значений δ2Н и δ18О в поверхностных и подземных водах по сравнению с атмосферными осадками. Согласно изотопным данным, воды главного водоема региона – оз. Имандра – возникли вследствие смешения талых и дождевых вод в пропорции, близкой к 1/1.