Todos os isótopos de um determinado elemento devem compartilhar o mesmo número atômico, que é igual ao número de prótons. Um isótopo é denotado por seu número atômico no canto esquerdo inferior ao lado de seu símbolo químico e seu número de massa no canto superior esquerdo próximo ao símbolo.
A massa de nêutrons e prótons em um átomo constitui a massa do átomo. Os isótopos possuem diferentes números de nêutrons; portanto, suas massas não são as mesmas. Muitos isótopos de átomos não são estáveis e são radioativos.
Como os isótopos contêm o mesmo número de prótons, eles também têm o mesmo número de elétrons. Os isótopos, portanto, tendem a agir da mesma maneira nas reações químicas. Para ilustrar, o hidrogênio tem três isótopos naturais: protium, deuterium e tritium. O protium não tem nêutrons, o deutério tem um e o trítio tem dois; no entanto, todas as formas de hidrogênio podem se ligar ao oxigênio para formar água.