稳定性同位素和矿物元素指纹溯源技术基于其基本原理被认为是较有效的食品产地溯源技术之一。为探讨两种指纹溯源技术对牦牛肉产地溯源的可行性,本研究通过在青海省河南县、青海省大通县、四川省九龙县、四川省红原县、甘肃省碌曲县、云南中甸、新疆巴州的牦牛主产区采集牦牛里脊肉样品,利用稳定性同位素比率质谱仪(IRMS)测定碳、氮、氢三种稳定性同位素,利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定Na、Mg、Al、K、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Rb、Sr、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Cs、Ba等50余种矿物元素的含量,结合多元统计方法分析不同地域来源牦牛肉样品中稳定性同位素、矿物元素指纹的特征差异,以及整体年龄段组合对地域判别正确率的影响。结果表明:1.不同地域来源的牦牛肉样品中稳定性同位素及矿物元素有显著差异(p<0.05),在单一指标的判别分析中,牦牛肉中稳定性氢同位素在三种稳定性同位素指标中对于来自与不同地域的牦牛肉样品交叉判别率最好,判别率为85%;同位素指标组合判别效果好于单一同位素指标的判别效果,稳定性氮、氢同位素指标组合分析是牦牛肉产地溯源的最有效指标,准确率可达到85%;通过逐步判别分析分别筛选出了稳定性碳、氢同位素,及Cd、Cs、Ti 3种矿物元素作为牦牛肉产地溯源的有效指标。稳定性同位素和矿物元素指标组合、稳定性同位素指标的判别率均高于矿物元素的判别率。2.在使用稳定性同位素或矿物元素进行溯源时,整体年龄段样品组合会降低不同地域来源牦牛肉样品的正确判别率;稳定性同位素和矿物元素指标组合能提高整体年龄段牦牛肉样品的判别率。3.溯源范围的划分不能单一以行政区域为界,应充分考虑饲喂方式、地理环境等的影响;多元统计方法是牦牛肉产地溯源指标筛选及判别模型建立不可缺少的数学工具。