Es handelt sich also um Atome eines Elements, die sich nur durch die unterschiedliche Anzahl von Neutronen im Atomkern unterscheiden. Sehr häufig ist nur ein Isotop eines Elements stabil, während die anderen Isotope radioaktiv (d. h. instabil) sind und früher oder später zerfallen. Es gibt auch Elemente, bei denen alle Isotope instabil sind und zerfallen. Die größte Anzahl von stabilen Isotopen hat das Zinn, nämlich 10. Bei 20 Elementen, den so genannten Reinelementen, gibt es nur ein stabiles Isotop, nämlich Beryllium, Fluor, Natrium, Aluminium, Phosphor, Scandium, Mangan, Kobalt, Arsen, Yttrium, Niob, Rhodium, Jod, Cäsium, Praseodym, Terbium, Holmium, Thulium, Gold und Wismut.

Bekanntestes Isotop:

• ¹⁴C (Kohlenstoff), das zur Altersbestimmung von organischen Materialien (Archäologie) benutzt wird.
• hauptsächlich liegt Kohlenstoff als stabiles Isotop ¹²C vor.

Die Isoptopenzusammensetzung des Wassers ist an verschiedenen Orten der Welt verschieden und charakteristisch. Sie kann bei Lebensmitteln dazu genutzt werden, ihre Deklaration des Ortes zu überprüfen, so etwa den Urprung von bestimmten Sorten von Wein oder Käse.

Es gibt nur wenige Isotope, für die eigene Namen oder eigene Kürzel gebräuchlich sind:

• Das ²H-Isotop wird gewöhnlich als Deuterium (D) bezeichnet
• Das ³H-Isotop wird gewöhnlich als Tritium (T) bezeichnet