Toate izotopii unui element dat trebuie să aibă același număr atomic, egal cu numărul de protoni. Un izotop este notat cu numărul său atomic în colțul din stânga jos al simbolului său chimic și numărul de masă din partea stângă sus de lângă simbol.
Masa neutronilor și protonilor dintr-un atom face masa atomului. Izotopii au un număr diferit de neutroni; prin urmare, masele lor nu sunt aceleași. Multe izotopi de atomi nu sunt stabili și sunt radioactivi.
Deoarece izotopii conțin același număr de protoni, aceștia au același număr de electroni. Izotopii, prin urmare, tind să acționeze în același mod în reacțiile chimice. Pentru a ilustra, hidrogenul are trei izotopi naturali: protium, deuteriu și tritiu. Protium nu are neutroni, deuteriu are unul și tritiu are doi; totuși, toate formele de hidrogen se pot lega cu oxigenul pentru a forma apă.
