同位素是同一元素的不同原子，其原子具有相同数目的质子，但中子数目却不同（例如氕、氘和氚，它们原子核中都有1个质子，但是它们的原子核中分别有0个中子、1个中子及2个中子，所以它们互为同位素）。

同位素具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一，在元素周期表上占有同一位置，化学性质几乎相同（氕、氘和氚的性质有些微差异），但原子质量或质量数不同，从而其质谱性质、放射性转变和物理性质（例如在气态下的扩散本领）有所差异。

自然界中许多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的没有放射性。

同位素丰度，又称同位素相对丰度，自然界中存在的某一元素的各种同位素的相对含量(以原子百分计)。地球上元素的同位素丰度只是指它们在地壳中的含量，如氢的同位素丰度:H=99.985%，D=0.015%；氧的同位素丰度：¹⁶O=99.76%，¹⁷O=0.04%，¹⁸O=0.20%。