Τα ισότοπα είναι ποικιλίες του ίδιου χημικού στοιχείου που έχουν τον ίδιο ατομικό αριθμό (ίδιο αριθμό πρωτονίων στον πυρήνα και ηλεκτρονίων σε τροχιές) αλλά διαφορετικά ατομικά βάρη (διαφορετικό αριθμό νετρονίων στον πυρήνα).
Οι χημικές ιδιότητες των ισοτόπων του ίδιου στοιχείου είναι πρακτικά οι ίδιες, αφού καθορίζονται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο εξωτερικό στρώμα ηλεκτρονίων του ατόμου. Ωστόσο, οι φυσικές ιδιότητες των ισοτόπων, όπως η πυκνότητα, η θερμοχωρητικότητα, ο ρυθμός χημικών αντιδράσεων κ.λπ., μπορεί να ποικίλλουν σημαντικά λόγω των διαφορών στις ατομικές μάζες.
Η παρουσία ισοτόπων εξηγείται από την πιθανότητα ύπαρξης πυρήνων με διαφορετικό αριθμό νετρονίων με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων. Οι πυρήνες με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων ονομάζονται ισότοπα.
Τα ισότοπα χρησιμοποιούνται ευρέως στην επιστήμη και την τεχνολογία - στη γεωλογία για τον προσδιορισμό της ηλικίας των ορυκτών, στην ιατρική για τη διάγνωση και τη θεραπεία ασθενειών, στη βιομηχανία για τη μέτρηση του πάχους και της πυκνότητας των υλικών κ.λπ. Έτσι, τα ισότοπα είναι ένα σημαντικό εργαλείο σε πολλούς τομείς.