Os isótopos existem porque os núcleos atômicos de muitos elementos são estáveis ou um tanto estáveis com diferentes números de nêutrons neles. Porque a identidade de um elemento é determinada apenas por seu número de prótons e sua substância química propriedades unicamente por seu número de prótons e elétrons, diferentes números de nêutrons mudam nem o elemento nem suas propriedades químicas. No entanto, muitos isótopos são radioativos e instáveis, quebrando com o tempo.
Os isótopos radioativos são os mais famosos, tanto por seus perigos inerentes quanto por seu uso em energia nuclear e armas nucleares. Esses isótopos são instáveis, o que significa que, com o tempo, qualquer amostra particular de tal isótopo se transforma gradualmente em um ou dois outros elementos. Isso pode ocorrer porque o átomo se divide ou porque um nêutron se torna um próton ou um próton se torna um nêutron. Todos esses processos envolvem a liberação de energia ou partículas energéticas e, portanto, são radioativos. A maioria dos isótopos radioativos são tão instáveis que não são encontrados na natureza, pois decaem muito rapidamente.
De acordo com recursos do site da Universidade de Oregon, antes de 1906, geralmente se pensava que a massa de um elemento era parte integrante de sua identidade. No entanto, em 1906 e 1907, vários pesquisadores provaram que havia elementos de massas atômicas diferentes, mas propriedades químicas idênticas. Foi Frederick Soddy, em 1913, quem primeiro cunhou o termo "isótopos".