De 1904 à 1914, il est chargé de cours à l'université de Glasgow et montre que l'uranium peut se désintégrer enradium. Il montre aussi qu'un élément radioactif peut avoir plusieursmasses atomiques sans autre changement dans ses propriétés chimiques. Ceci conduit à la notion d'isotope, mot qui signifie "au même endroit" (au tableau périodique). Ce mot lui fut suggéré par la femme médecinMargaret Todd. Le physicienJoseph John Thomson montre plus tard que les éléments non radioactifs peuvent aussi avoir plusieurs isotopes.
De plus, Soddy montre que l'émission alpha diminue de deux unités lenombre atomique. C'est une étape fondamentale dans la compréhension des relations entre les différentes familles d'éléments radioactifs.
En 1919, il s'installe à Oxford, où il réorganise les laboratoires et le cursus en chimie jusqu'en 1936.
Il reçoit en 1921 leprix Nobel de chimie« pour ses contributions à notre connaissance de la chimie des substancesradioactives, et ses recherches à propos de l'origine et la nature desisotopes[1] ».
Dans quatre livres écrits de 1921 à 1934, Soddy mena campagne pour une réforme radicale des relations monétaires mondiales, fondant sa vision de l'économie écologique sur leslois de la thermodynamique, mais ne fut pas pris au sérieux. Quoique, sans pour autant en être l'instigateur, la plupart de ses propositions — l'abandon de l'étalon-or, les taux de change flottants, l'utilisation des surplus et déficits nationaux comme outils de politique macro-économique pour contrer les cycles économiques, et la mise en place de bureaux destatistiques économiques (incluant un indice des prix à la consommation) pour faciliter cet effort — soient maintenant de pratique conventionnelle, sa critique dusystème de réserves fractionnaires reste controversée (mais reprise par de nombreux économistes commeIrving Fisher — dans100 % monnaie — ouMaurice Allais). Soddy écrivait que les dettes financières croissaient exponentiellement au taux de l'intérêt composé mais que l'économie réelle était basée sur des stocks non renouvelables decombustibles fossiles. L'énergie obtenue par l'utilisation des combustibles fossiles ne pouvait pas être réutilisée. Cette critique de lacroissance économique trouve un écho dans les travaux deNicholas Georgescu-Roegen.
Il est mort le 22 septembre 1956 àBrighton en Angleterre. Son épouse est décédée en 1936.
(en)Biographie sur le site de lafondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — leNobel Lecture — qui détaille ses apports)