Um isótopo é uma forma de um elemento químico cujo núcleo atómico contém um número específico de neutrões s, para além do número de prótons s que define de forma única o elemento. Os núcleos da maioria dos átomos s contêm neutrões, bem como prótons. (Uma excepção é a forma comum de hidrogénio, cujo núcleo consiste num protão solitário). Cada elemento químico tem mais do que um isótopo. Para qualquer elemento, um dos isótopos é mais abundante na natureza do que qualquer dos outros, embora frequentemente se misturem vários isótopos de um único elemento.
O isótopo de um elemento é definido pelo número de núcleos, que é a soma do número de prótons e do número de neutrões no núcleo atómico. O número de núcleon é habitualmente escrito como um superescrito que precede o símbolo químico do elemento. Por exemplo, 16 O representa o oxigénio-16, que tem 8 prótons e 8 neutrões, enquanto 12 C representa o carbono-12, com 6 prótons e 6 neutrões. Estes são os isótopos naturais mais comuns de oxigénio e carbono, respectivamente. Algum carbono-14 é encontrado na natureza. Um átomo de carbono-14 contém 6 protões e 8 neutrões e é denotado 14 C. Com o tempo, 14 C decompõe-se em 12 C.
Algumas vezes o isótopo de um elemento é denotado escrevendo o número de nucleão após o símbolo químico, e não como um superescrito. Assim, alguns textos denotarão carbono-14 como C-14 ou C14 em vez de 14 C.
Isótopos certos de elementos são instáveis, libertando radiação ionizante, também conhecida como radioactividade. Um tal isótopo é chamado radioisótopo. Carbono-14 é um radioisótopo de carbono. No caso de um elemento que é radioactivo em todas as suas formas conhecidas, como o urânio (U), certos isótopos são mais radioactivos que outros, e/ou libertam diferentes proporções dos vários tipos de radiação ionizante.