Tutti gli isotopi di un dato elemento devono condividere lo stesso numero atomico, che equivale al numero di protoni. Un isotopo è indicato dal suo numero atomico nell'angolo in basso a sinistra accanto al suo simbolo chimico e il suo numero di massa in alto a sinistra accanto al simbolo.
La massa di neutroni e protoni in un atomo costituisce la massa dell'atomo. Gli isotopi hanno numeri diversi di neutroni; quindi, le loro masse non sono le stesse. Molti isotopi degli atomi non sono stabili e sono radioattivi.
Poiché gli isotopi contengono lo stesso numero di protoni, hanno anche lo stesso numero di elettroni. Gli isotopi, quindi, tendono ad agire nello stesso modo nelle reazioni chimiche. Per illustrare, l'idrogeno ha tre isotopi naturali: protium, deuterio e trizio. Il protio non ha neutroni, il deuterio ne ha uno e il trizio ne ha due; tuttavia, tutte le forme di idrogeno possono legarsi con l'ossigeno per formare acqua.