Isotopen zijn atomen van hetzelfde chemische element, en dus met hetzelfde aantal protonen, waarin de aantallen neutronen in de atoomkern verschillend zijn. Volgens gangbare modellen bestaat een atoom uit een atoomkern met daaromheen een wolk van elektronen. De kern bestaat uit een aantal protonen en een aantal neutronen. Het aantal protonen bepaalt het atoomnummer van het element en ook de chemische eigenschappen. Het aantal neutronen bepaalt onder meer de stabiliteit van de kern en, samen met het aantal protonen, de atoommassa. Twee atomen met hetzelfde aantal protonen maar een verschillend aantal neutronen noemt men isotopen van hetzelfde element. Als de elementen niet gespecificeerd worden, spreekt men van een nuclide.

Fragment van een isotopenkaart. Isotopen staan op diagonale lijnen van linksboven naar rechtsonder, instabiele nucliden zijn weergegeven met een lichte achtergrond en een gekleurde pijlpunt die de richting van het verval aangeeft.

De term is een samentrekking van twee Griekse woorden: isos (gelijk) en topos (plaats). Hiermee wordt benadrukt dat verschillende isotopen van hetzelfde element dezelfde plaats innemen in het periodiek systeem.