同位体とは、ある化学元素の原子核が、その元素を一意に定義する陽子の数に加えて、特定の数の中性子を含む形態のことである。 ほとんどの原子の原子核には、陽子だけでなく中性子も含まれている。 例外として、一般的な水素の原子核には陽子が1個だけ含まれている）。 化学元素には、複数の同位体が存在する。
元素の同位体は、原子核に含まれる陽子の数と中性子の数の合計である核子数によって定義される。 核子数は、元素の化学記号の前に上付き文字で書くのが一般的である。 例えば、16 Oは陽子8個、中性子8個の酸素16を、12 Cは陽子6個、中性子6個の炭素12を表している。 これらはそれぞれ、自然界に存在する最も一般的な酸素と炭素の同位体である。 自然界には炭素14も存在する。
元素の同位体は、上付き文字ではなく、化学記号の後に核子数を書いて表すことがあります。
元素の同位体の中には不安定なものがあり、電離放射線（放射能）を出すものがあります。
元素の同位体の中には、不安定で電離放射線を出すものがあり、このような同位体を放射性同位体といいます。 炭素14は炭素の放射性同位体である。 ウラン（U）のように、すべての形で放射性を示す元素の場合、特定の同位体は他のものよりも放射性が高く、さまざまな種類の電離放射線を異なる割合で放出します。