Un isótopo es una forma de un elemento químico cuyo núcleo atómico contiene un número específico de neutrones, además del número de protones que define de forma única al elemento. Los núcleos de la mayoría de los átomos contienen neutrones además de protones. (Una excepción es la forma común del hidrógeno, cuyo núcleo consta de un protón solitario). Cada elemento químico tiene más de un isótopo. Para cualquier elemento, uno de los isótopos es más abundante en la naturaleza que cualquiera de los otros, aunque a menudo se mezclan múltiples isótopos de un mismo elemento.
El isótopo de un elemento se define por el número de nucleones, que es la suma del número de protones y el número de neutrones en el núcleo atómico. El número de nucleones se escribe habitualmente como un superíndice que precede al símbolo químico del elemento. Por ejemplo, 16 O representa al oxígeno-16, que tiene 8 protones y 8 neutrones, mientras que 12 C representa al carbono-12, con 6 protones y 6 neutrones. Estos son los isótopos más comunes del oxígeno y del carbono, respectivamente. En la naturaleza se encuentra algo de carbono-14. Un átomo de carbono-14 contiene 6 protones y 8 neutrones y se denota como 14 C. Con el tiempo, el 14 C decae en 12 C.
A veces el isótopo de un elemento se denota escribiendo el número de nucleón después del símbolo químico, y no como un superíndice. Así, algunos textos denotarán el carbono-14 como C-14 o C14 en lugar de 14 C.
Ciertos isótopos de elementos son inestables, emitiendo radiación ionizante, también conocida como radiactividad. Dicho isótopo se denomina radioisótopo. El carbono 14 es un radioisótopo del carbono. En el caso de un elemento que es radiactivo en todas sus formas conocidas, como el uranio (U), ciertos isótopos son más radiactivos que otros, y/o emiten diferentes proporciones de los distintos tipos de radiación ionizante.