Die Atome eines chemischen Elements können in verschiedenen Arten existieren. Diese werden Isotope genannt. Sie haben die gleiche Anzahl von Protonen (und Elektronen), aber eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen. Verschiedene Isotope desselben Elements haben unterschiedliche Massen. Masse ist das Wort dafür, wie viel Substanz (oder Materie) etwas hat. Dinge mit unterschiedlichen Massen haben unterschiedliche Gewichte. Da verschiedene Isotope eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben, wiegen sie nicht alle gleich viel oder haben nicht die gleiche Masse.

Verschiedene Isotope desselben Elements haben die gleiche Ordnungszahl. Sie haben die gleiche Anzahl von Protonen. Die Ordnungszahl wird durch die Anzahl der Protonen bestimmt. Isotope haben jedoch unterschiedliche Massenzahlen, weil sie eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben.

Das Wort Isotop, das am gleichen Ort bedeutet, kommt daher, dass sich die Isotope im Periodensystem an der gleichen Stelle befinden.

In einem neutralen Atom ist die Anzahl der Elektronen gleich der Anzahl der Protonen. Isotope desselben Elements haben auch die gleiche Anzahl von Elektronen und die gleiche elektronische Struktur. Da die Art und Weise, wie sich ein Atom verhält, durch seine elektronische Struktur bestimmt wird, sind Isotope chemisch gesehen fast gleich, unterscheiden sich aber physikalisch gesehen von ihren ursprünglichen Atomen.

Schwerere Isotope reagieren chemisch langsamer als leichtere Isotope desselben Elements. Dieser "Masseneffekt" ist bei Protium (1H) und Deuterium (2H) größer, da Deuterium die doppelte Masse von Protium besitzt. Bei schwereren Elementen ist das relative Atomgewichtsverhältnis zwischen den Isotopen viel geringer, und der "Masseneffekt" ist in der Regel gering.