Diferitele forme ale aceluiași element sunt numite izotopi. Izotopii au același număr de particule pozitive, numite protoni, și particule negative numite electroni, dar numere diferite de neutroni. Neutronii sunt particule neutre care locuiesc în nucleul unui atom împreună cu protonii.
Toate elementele de pe tabelul periodic au izotopi, desi unele sunt create artificial. Elementele mai grele tind să aibă mai multe izotopi decât elementele mai ușoare.
Deși caracteristicile izotopilor unui element sunt în general aceleași, masele lor diferă. Masa unui atom constă în numărul de protoni și neutroni. Unele izotopi ale unui element sunt mai grele sau mai ușoare decât altele, în funcție de cât mai multe sau mai puține neutroni au izotopul.
Unele izotopi sunt stabile, iar altele sunt instabile. Izotopii care sunt instabili se descompun sau se descompun în alte elemente, dând radiații în proces. Acest proces de dezintegrare permite atomului să devină mai stabil.