ایزوتوپ اتم های یک عنصر با تعداد پروتون های برابر و تعداد نوترون های متفاوت می باشند. بیشتر عناصری که در طبیعت یافت می شوند بیش از یک ایزوتوپ پایدار دارند. برای مثال عنصر کربن سه ایزوتوپ اصلی دارد. تمام اتم های کربن دارای شش پروتون در درون هسته خود هستند و این در حالیست که می توانند دارای شش، هفت و یا هشت نوترون باشند. بنابر این سه ایزوتوپ کربن به ترتیب دارای عدد جرمی ١٢، ١٣ و ١٤ بوده و از این رو کربن-١٢، کربن-١٣ و کربن-١٤ نام دارند. کربنی که در زندگی روزمره با آن سر و کار داریم مخلوطی از کربن-١٢ و کربن-١٣ و درصد ناچیزی از کربن-١٤ است. به جز هیدروژن که ایزوتوپ های آن دارای جرم نسبی بسیار متفاوت با یکدیگر و در نتیجه اثرات شیمیایی متفاوت می باشند، ایزوتوپ های دیگر عناصر به راحتی از هم قابل شناسایی نیستند.
تمام عناصر دارای تعدادی ایزوتوپ رادیواکتیو یا رادیوایزوتوپ می باشند. هر چند تمام این رادیو ایزوتوپ ها طبیعی نمی‌باشند. رادیوایزوتوپ ها معمولاً با افکندن پرتو آلفا و پرتو بتا به عناصر دیگری تبدیل می شوند. ایزوتوپ های غیر رادیو اکتیو از هر عنصر، ایزوتوپ پایدار نام دارند. تمام ایزوتوپ های پایدار شناخته شده بصورت طبیعی یافت می شوند.(ایزوتوپ های باستانی)
بسیاری از رادیوایزوتوپ ها که در طبیعت یافت نمی‌شوند پس از سنتز مصنوعی توصیف و معرفی می شوند. برخی عناصر نیز دارای هیچ ایزوتوپ پایداری نیستند. این عناصر عبارتند از تکنتیوم (با عدد اتمی ٤٣)، پرومتیوم ( با عدد اتمی ٦١) و تمام عناصر با عدد اتمی بزرگتر از ٨٢. از بین ٨٠ عنصری که دارای حداقل دارای یک ایزوتوپ پایدار هستند، ٢٦ عنصر تنها یک ایزوتوپ پایدار دارند. بنابر این به ازاء هر کدام از این هشتاد عنصر بطور میانگین ٣/١ ایزوتوپ پایدار داریم. بیشترین تعداد ایزوتوپ پایدار متلق به عنصر قلع ( ١٠ ایزوتوپ) می باشد.
