Um isótopo é uma forma de elemento químico cujo núcleo atómico contém um número específico de neutrões s, para além do número de prótons s que define o elemento de forma única. Os núcleos da maioria dos átomos s contêm neutrões, bem como prótons. (Uma exceção é a forma comum de hidrogênio, cujo núcleo consiste de um próton 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 vários isótopos de um único elemento sejam misturados.
O isótopo de um elemento é definido pelo número de núcleos, que é a soma do número de prótons e do número de nêutrons no núcleo atômico. O número de núcleon é normalmente escrito como um superescrito que precede o símbolo químico do elemento. Por exemplo, 16 O representa o oxigênio-16, que tem 8 prótons e 8 nêutrons, enquanto 12 C representa o carbono-12, com 6 prótons e 6 nêutrons. 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 prótons e 8 nêutrons e é denotado 14 C. Com o tempo, 14 C decai para 12 C.
Algumas vezes o isótopo de um elemento é denotado escrevendo o número do núcleo após o símbolo químico, e não como um superescrito. Assim, alguns textos denotarão carbono-14 como C-14 ou C14 ao invés de 14 C.
Isótopos certos de elementos são instáveis, emitindo radiação ionizante, também conhecida como radioatividade. Tal isótopo é chamado de radioisótopo. Carbono-14 é um radioisótopo de carbono. No caso de um elemento que é radioativo em todas as suas formas conhecidas, como o urânio (U), certos isótopos são mais radioativos que outros, e/ou emitem diferentes proporções dos vários tipos de radiação ionizante.