Tous les isotopes d'un élément donné doivent partager le même numéro atomique, qui est égal au nombre de protons. Un isotope est désigné par son numéro atomique dans le coin inférieur gauche à côté de son symbole chimique et son nombre de masse en haut à gauche à côté du symbole.
La masse de neutrons et de protons dans un atome constitue la masse de l'atome. Les isotopes ont un nombre différent de neutrons; par conséquent, leurs masses ne sont pas les mêmes. De nombreux isotopes d'atomes ne sont pas stables et sont radioactifs.
Parce que les isotopes contiennent le même nombre de protons, ils ont également le même nombre d'électrons. Les isotopes ont donc tendance à agir de la même manière dans les réactions chimiques. Pour illustrer, l'hydrogène a trois isotopes naturels : le protium, le deutérium et le tritium. Le protium n'a pas de neutrons, le deutérium en a un et le tritium en a deux ; cependant, toutes les formes d'hydrogène peuvent se lier à l'oxygène pour former de l'eau.