Este estudio investiga la composición isotópica de la precipitación en Irán y sus fuentes de humedad, ofreciendo información crucial para abordar la recarga y gestión del agua en regiones semiáridas. Este estudio analiza 150 eventos de precipitación recolectados de 11 estaciones en Irán a lo largo de varios años. Se utilizó el modelo HYSPLIT para rastrear las trayectorias de las masas de aire que contribuyen a estos eventos. Se examinó la composición isotópica de la precipitación de cada fuente de humedad para identificar sus características distintas. Además, se cuantificó la contribución de cada masa de aire a la recarga de aguas subterráneas y superficiales utilizando el modelo de mezcla Simmr en el lenguaje de programación R, combinando datos de isótopos estables de muestras de precipitación y de aguas superficiales/subterráneas. La precipitación en el norte de Irán está asociada con bajos valores de d-exceso, lo que indica humedad de fuentes de alta latitud, particularmente del Mar Caspio, mientras que los valores más altos de d-exceso en el oeste y sur apuntan a humedad principalmente del Golfo Pérsico y del Mar Mediterráneo. El análisis de la trayectoria de las masas de aire a través del modelo HYSPLIT identificó las rutas dominantes de las masas de aire Tropical Continental (CT), Polar Continental (CP) y Mediterránea (MedT) en Irán. El análisis cuantitativo utilizando el modelo de mezcla Simmr reveló que la masa de aire CT contribuye hasta un 33.6% a la recarga de aguas subterráneas en las regiones kársticas del sur de Irán, mientras que la masa de aire CP domina en el norte, con una contribución de hasta el 46.8%. La masa de aire MedT, aunque significativa en el oeste, disminuye su influencia hacia el este. Los datos isotópicos de sitios de aguas subterráneas y superficiales mostraron valores más empobrecidos que la precipitación local, probablemente debido a áreas de captación más grandes. Estos hallazgos contribuyen a las estrategias de gestión del agua al identificar las variaciones en las fuentes de humedad que influyen en la recarga de aguas subterráneas y superficiales en Irán. Comprender estas variaciones permite el desarrollo de estrategias específicas para gestionar los recursos hídricos en regiones semiáridas que enfrentan una creciente escasez de agua. Las metodologías aplicadas en este estudio pueden adaptarse a otras regiones, proporcionando un marco valioso para la gestión sostenible del agua en áreas donde identificar fuentes de humedad es crítico.