Izotopii există deoarece nucleele atomice ale mai multor elemente sunt stabile sau oarecum stabile, cu un număr diferit de neutroni în ele. Deoarece identitatea unui element este determinată numai de numărul de protoni și de substanțele sale chimice proprietățile numai prin numărul de protoni și electroni, numere diferite de neutroni nu schimbă nici elementul, nici proprietățile sale chimice. Cu toate acestea, multe izotopi sunt radioactive și instabile, care se descompun în timp.
Izotopii radioactivi sunt cei mai renumiți, atât pentru pericolele lor inerente, cât și pentru utilizarea lor în domeniul energiei nucleare și al armelor nucleare. Acești izotopi sunt instabili, ceea ce înseamnă că, în timp, orice probă particulară a unui astfel de izotop se transformă treptat într-unul sau două elemente. Acest lucru se poate întâmpla deoarece atomul se desparte sau pentru că un neutron devine proton sau un proton devine un neutron. Toate aceste procese implică eliberarea energiei sau a particulelor energetice și, prin urmare, sunt radioactive. Majoritatea izotopilor radioactivi sunt atât de instabili încât nu se găsesc în natură, deoarece se descompun prea repede.Potrivit resurselor de pe site-ul Web al Universității din Oregon, înainte de 1906, sa crezut, în general, că masa unui element a fost integrată în identitatea sa. Cu toate acestea, în 1906 și 1907, câțiva cercetători au demonstrat că există elemente de masă atomică diferite, dar cu proprietăți chimice identice. A fost Frederick Soddy, în 1913, care a inventat pentru prima dată termenul "izotopi".
