Tous les isotopes d'un même élément partagent un nombre commun de protons et d'électrons, bien qu'ils varient dans leur nombre relatif de neutrons. Tous les isotopes d'un élément donné sont chimiquement identiques et forment des liaisons avec d'autres éléments de la même manière quel que soit leur nombre de neutrons ou leur stabilité intrinsèque.
De nombreux atomes ont plus d'une configuration stable de neutrons dans leur noyau. Même les éléments avec un seul isotope stable, comme l'or, peuvent acquérir temporairement des neutrons supplémentaires, bien que les isotopes résultants soient instables et se désintègrent trop rapidement pour être trouvés dans la nature. Les éléments avec plus d'un isotope stable peuvent être utilisés en chimie sans tenir compte de leur nombre isotopique, bien que le poids différent des atomes puisse altérer les propriétés physiques des molécules pour des processus tels que la diffusion.
Tous les isotopes d'un élément portent la même charge électrique car la seule variable entre les différents isotopes est le nombre de neutrons présents, et les neutrons sont électriquement neutres. Tous les isotopes d'un élément ont le même nombre de protons et d'électrons, qui sont les particules porteuses de charge dans l'atome, ils interagissent donc avec leur environnement électromagnétique environnant de la même manière, quel que soit leur poids ou leur nombre d'isotopes.