Ulusal Bilim Vakfı'na göre, izotoplar hem bilim adamlarının atomların yapısını teorik olarak anlamalarına yardımcı olmak için hem de bazı öğelerin benzersiz özelliklerine sahip izotopların sahip olmaları nedeniyle önemlidir. dengesiz olun ve bölünme için fırsatlar sağlayın, ya da tamamen yeni izotoplara veya öğelere dönüşebilirler. Moleküllerde bulunan spesifik izotoplar, atom düzeyinde parmak izi olarak da işlev görebilir.
İzotopların keşfi, belirli bir elementin farklı örneklerinin neden farklı şekillerde davranabileceğini açıklayan yeni bir atomik yapı anlayışına yol açtı. Örneğin, üç sabit oksijen izotopu vardır ve daha hafif izotopları içeren su molekülleri daha ağır versiyonlardan biraz daha hızlı buharlaşır. Daha ağır oksijen molekülleri, su buharından daha hızlı bir şekilde yoğunlaşma eğilimindedir, bu yüzden yağmur bulutlarından düşen su, fırtına ilerledikçe atomik olarak daha hafif olma eğilimindedir.
İzotoplar, nükleer fisyonu besleyen radyoaktif elementler gibi kararsız da olabilir. Bu atomlar bozulduğunda, saldıkları partiküller ve enerji, kontrolsüz reaksiyonlar olarak silahlarda veya kontrollü reaksiyonlar olarak nükleer reaktörlerde kullanılabilir. İzotoplar, adli tıpta da önemlidir, çünkü belirli bir malzeme örneğindeki izotopların oranı, kökenini tanımlayabilmektedir. İki kurşun numunesi aynı izotop karışımını içeriyorsa, örneğin, numunelerin aynı kaynaktan gelmesi muhtemeldir.
