İzotoplar sahip oldukları nötron sayısında birbirlerinden farklılık gösterir. Farklı nötron sayıları nedeniyle, izotoplar kütle sayıları, toplam proton ve nötron sayısı bakımından da farklılık gösterir.
Nötronların yükü yoktur, ancak bir protonun katkıda bulunduğu kütle hakkında, bir atomun kütlesine katkıda bulunurlar. Nötron sayısındaki bu fark, izotoplara farklı fiziksel özellikler kazandırır. Doğada bulunan elementlerin çoğu, farklı izotopların bir karışımını içerir.
Elementlerin en kararlı izotopları, kabaca eşit miktarda proton ve nötron bulunanlardır. Nötron sayısı çok düşük veya çok yüksekse, izotop kararsız hale gelir. Bu dengesiz izotoplar sonunda daha hafif elementlere dönüşür. Element bizmutundan daha ağır olan elementlerin izotopları dengesiz ve radyoaktifdir.
Karbon-14 adı verilen özel bir karbon izotopu bilimde özel bir kullanım alanına sahiptir. Tüm yaşam formları karbon içerir. Karbon-14 öngörülebilir bir oranda azalır, bu nedenle bilim adamları eski ölü organizmaların vücutlarında kalan karbon-14 oranına dayandığını ölçebilir. İzotoplar tıp alanında kullanılır, haşere kontrolü, tarım ve duman dedektörleri, Duke Üniversitesi Kimya Bölümü'nü belirtir.
Radyoaktif izotoplara nüklid denir. Arizona Üniversitesi tarafından belirtildiği gibi güneş sistemi yaklaşık 5 milyar yıl önce oluştuğunda mevcut bazı çekirdekler; bu nüklidler arasında potasyum-40, rubidyum-87 ve uranyum-238 bulunur.
