Veel elementen bestaan uit een mengsel van verschillende soorten atomen, die wel dezelfde chemische eigenschappen hebben, maar een verschillende atoommassa. Dit komt doordat de atoomkernen van deze atoomsoorten wel een zelfde aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen bezitten. Men noemt atomen die hieraan voldoen, isotopen van elkaar.
Voorbeeld: waterstof heeft drie soorten atomen, respectievelijk met atoommassa 1, 2 of 3, nl. waterstof, deuteriurn, triterium. Chemisch zijn deze waterstofisotopen gelijk, bij atoomkernreacties gedragen ze zich echter zeer verschillend.
