Isotoper er varianter av det samme kjemiske elementet som har samme atomnummer (samme antall protoner i kjernen og elektroner i baner), men forskjellige atomvekter (forskjellig antall nøytroner i kjernen).
De kjemiske egenskapene til isotoper av samme grunnstoff er praktisk talt de samme, siden de bestemmes av antall elektroner i det ytre elektronlaget til atomet. Imidlertid kan de fysiske egenskapene til isotoper, som tetthet, varmekapasitet, hastighet på kjemiske reaksjoner, etc., variere betydelig på grunn av forskjeller i atommasser.
Tilstedeværelsen av isotoper forklares av muligheten for eksistensen av kjerner med forskjellig antall nøytroner med samme antall protoner. Kjerner med samme antall protoner, men forskjellig antall nøytroner kalles isotoper.
Isotoper er mye brukt innen vitenskap og teknologi – i geologi for å bestemme alderen på mineraler, i medisin for å diagnostisere og behandle sykdommer, i industrien for å måle tykkelse og tetthet av materialer osv. Dermed er isotoper et viktig verktøy på mange felt.