İzotoplar, birçok elementin atom çekirdeği, içindeki farklı sayıda nötron ile stabil veya bir şekilde kararlı olduğu için mevcuttur. Sadece proton ve elektron sayıları nedeniyle, farklı nötron sayıları ne elementi ne de kimyasal özelliklerini değiştirmez. Bununla birlikte, birçok izotop radyoaktif ve dengesizdir, zaman içinde parçalanır.
Radyoaktif izotoplar, hem içsel tehlikeleri hem de nükleer enerji ve nükleer silahlardaki kullanımları nedeniyle en ünlüsüdür. Bu izotoplar kararsızdır, yani zamanla, böyle bir izotopun herhangi bir özel numunesinin kademeli olarak bir veya iki elemente dönüşmesi anlamına gelir. Bu, atomun ayrılması veya bir nötronun bir proton haline gelmesi veya bir protonun bir nötron haline gelmesi nedeniyle oluşabilir. Bütün bu işlemler enerji ya da enerjik parçacıkların salınımını içerir ve bu nedenle radyoaktifdir. Çoğu radyoaktif izotop, o kadar dengesizdir ki, doğada bulunmazlar, çok çabuk bozulurlar.
Oregon Üniversitesi web sitesindeki kaynaklara göre, 1906'dan önce, bir elementin kütlesinin kimliğinin ayrılmaz olduğu düşünülüyordu. Bununla birlikte, 1906 ve 1907'de, birkaç araştırmacı, farklı atomik kütle elementlerinin olduğunu ancak aynı kimyasal özelliklerin bulunduğunu kanıtladı. 1913’de ilk kez “izotoplar” terimini kullanan Frederick Soddy idi.
