Bir öğenin izotopları, kütle sayıları ve içerdikleri nötronların sayısı bakımından birbirlerinden farklıdır. Bir öğenin izotoplarının tümü, aynı sayıda protonu içerir. bu elementin atom numarasına eşit. Atom numarası, bir atomdaki nötronların sayısını yansıtmadığı için, belirli bir elemanın izotopları arasında ayrım yapmaz ve bunların hepsi periyodik tabloda aynı pozisyonda yer alır.
Bir atomun çekirdeğindeki toplam proton ve nötron sayısı, kütle sayısıyla temsil edilir ve elementin değişen izotopları boyunca atom sayısından farklıdır. Örneğin, atomun karbon sayısı 6'dır, çünkü çekirdeğinde 6 proton bulunur. Karbon ayrıca 6-nötron, 7-nötron ve 8-nötron izotopu içeren çeşitli izotoplara sahiptir. Bu üç karbon izotopuna sırasıyla karbon-12, karbon-13 ve karbon-14 denir. Bu izotopların her birinin atomik kütlesi, her izotoptaki nötronların sayısı proton sayısına eklenerek elde edilir. Örneğin karbon-14'ün atom kütlesi 14'tür çünkü 6 proton artı 8 nötron 14 atom kütlesine eşittir.
Bir izotoptaki nötron sayısının nükleer özellikleri üzerinde büyük etkisi vardır, ancak bir elementin kimyasal özellikleri farklı izotopları arasında sadece hafif farklılıklar gösterir. Bunun bir istisnası, tek tek izotoplarının belirli biyokimyasal reaksiyonlarda nasıl davrandığı konusunda önemli farklılıklar gösterebilen hidrojendir.
