Τα άτομα ενός χημικού στοιχείου μπορούν να υπάρχουν σε διάφορους τύπους. Αυτά ονομάζονται ισότοπα. Έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων (και ηλεκτρονίων), αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Τα διάφορα ισότοπα του ίδιου στοιχείου έχουν διαφορετικές μάζες. Μάζα είναι η λέξη που δηλώνει πόση ουσία (ή ύλη) έχει κάτι. Πράγματα με διαφορετική μάζα έχουν διαφορετικό βάρος. Επειδή τα διάφορα ισότοπα έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων, δεν ζυγίζουν όλα το ίδιο ή δεν έχουν την ίδια μάζα.
Διαφορετικά ισότοπα του ίδιου στοιχείου έχουν τον ίδιο ατομικό αριθμό. Έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων. Ο ατομικός αριθμός καθορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων. Τα ισότοπα έχουν όμως διαφορετικό αριθμό μάζας, επειδή έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων.
Η λέξη ισότοπο, που σημαίνει στο ίδιο σημείο, προέρχεται από το γεγονός ότι τα ισότοπα βρίσκονται στο ίδιο σημείο του περιοδικού πίνακα.
Σε ένα ουδέτερο άτομο, ο αριθμός των ηλεκτρονίων ισούται με τον αριθμό των πρωτονίων. Τα ισότοπα του ίδιου στοιχείου έχουν επίσης τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων και την ίδια ηλεκτρονική δομή. Επειδή ο τρόπος με τον οποίο ένα άτομο ενεργεί αποφασίζεται από την ηλεκτρονική του δομή, τα ισότοπα είναι σχεδόν ίδια χημικά, αλλά διαφορετικά φυσικά από τα αρχικά τους άτομα.
Τα βαρύτερα ισότοπα αντιδρούν χημικά πιο αργά από τα ελαφρύτερα ισότοπα του ίδιου στοιχείου. Αυτό το "φαινόμενο μάζας" είναι μεγαλύτερο για το πρίτιο (1H) και το δευτέριο (2H), επειδή το δευτέριο έχει διπλάσια μάζα από το πρίτιο. Για τα βαρύτερα στοιχεία, ο σχετικός λόγος ατομικού βάρους μεταξύ των ισοτόπων είναι πολύ μικρότερος και το φαινόμενο μάζας είναι συνήθως μικρό.
