Le tritium est présent sous deux formes dans l'écosystème.
La tritium sous forme libre (TED) est caractérisé par une dynamique rapide d’échange avec l’eau corporelle alors que le Tritium organiquement lié (TOL) présente une rétention plus prolongée dans les tissus biologiques. Cette spécificité confère au TOL des propriétés radiobiologiques particulières, notamment un potentiel d’exposition interne accru lié à sa demi-vie biologique plus longue, et à son incorporation dans des composés organiques stables. Par conséquent, le TOL est considéré comme un paramètre clé dans l’évaluation de l’impact radiologique associé aux rejets de tritium issus des installations nucléaires

La caractérisation du TOL dans l’environnement constitue un enjeu scientifique et méthodologique majeur. Le choix du compartiment environnemental étudié — qu’il s’agisse des sols, des végétaux ou des sédiments — apparaît déterminant, dans la mesure où chaque matrice présente des capacités distinctes d’incorporation, de transformation et de rétention du tritium. La distinction entre 'bioaccumulateurs' et 'bio-indicateurs', ainsi que les processus écophysiologiques qui leur sont associés, influe directement sur les concentrations mesurées et leur représentativité. Cette variabilité, encore difficile à quantifier de manière robuste, introduit des incertitudes significatives dans l’interprétation des données et, par conséquent, dans l’évaluation globale de l’impact environnemental du tritium. Dans cette perspective, il est essentiel de mieux comprendre les mécanismes gouvernant la formation et la distribution du TOL dans les différents compartiments de l’environnement, afin d’améliorer la pertinence des approches de surveillance et de renforcer la fiabilité des évaluations radiologiques.

Les mécanismes régissant l’incorporation du tritium dans la matière organique et sa répartition entre les différentes fractions de la matière vivantes demeurent encore imparfaitement compris. Cette méconnaissance constitue une limite importante à la prédiction des comportements écotoxicologiques et des doses associées à l’exposition interne, en particulier pour le biota et les compartiments environnementaux complexes.