Ein Isotop ist eine Form eines chemischen Elements, dessen Atomkern zusätzlich zu der Anzahl der Protonen, die das Element eindeutig definiert, eine bestimmte Anzahl von Neutronen enthält. Die Kerne der meisten Atom s enthalten sowohl Neutronen als auch Protonen. (Eine Ausnahme ist die häufige Form des Wasserstoffs, dessen Kern aus einem einsamen Proton besteht.) Jedes chemische Element hat mehr als ein Isotop. Bei jedem Element kommt eines der Isotope in der Natur häufiger vor als eines der anderen, obwohl oft mehrere Isotope eines einzelnen Elements gemischt sind.
Das Isotop eines Elements wird durch die Nukleonenzahl definiert, die die Summe der Anzahl der Protonen und der Anzahl der Neutronen im Atomkern ist. Die Nukleonenzahl wird üblicherweise als hochgestellter Wert vor dem chemischen Symbol für das Element geschrieben. Zum Beispiel steht 16 O für Sauerstoff-16, der 8 Protonen und 8 Neutronen hat, während 12 C für Kohlenstoff-12 steht, der 6 Protonen und 6 Neutronen hat. Dies sind die am häufigsten natürlich vorkommenden Isotope von Sauerstoff bzw. Kohlenstoff. Etwas Kohlenstoff-14 kommt in der Natur vor. Ein Kohlenstoff-14-Atom enthält 6 Protonen und 8 Neutronen und wird als 14 C bezeichnet. Im Laufe der Zeit zerfällt 14 C in 12 C.
Manchmal wird das Isotop eines Elements bezeichnet, indem die Nukleonenzahl nach dem chemischen Symbol und nicht als hochgestellte Zahl geschrieben wird. So wird in manchen Texten Kohlenstoff-14 als C-14 oder C14 anstelle von 14 C bezeichnet.
Bestimmte Isotope von Elementen sind instabil und geben ionisierende Strahlung ab, die auch als Radioaktivität bezeichnet wird. Ein solches Isotop nennt man ein Radioisotop. Kohlenstoff-14 ist ein Radioisotop von Kohlenstoff. Bei einem Element, das in allen bekannten Formen radioaktiv ist, wie z. B. Uran (U), sind bestimmte Isotope radioaktiver als andere und/oder geben unterschiedliche Anteile der verschiedenen Arten von ionisierender Strahlung ab.