同位素同属于某一化学元素，其原子具有相同数目的电子和质子，但却有不同数目的中子。

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。

同位素是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。

同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数，例如碳14，一般用14C 或146C，而不用C14.在自然界中天然存在的同位素称为天然同位素，人工合成的同位素称为人造同位素。

如果该同位素是有放射性的话，会被称为放射性同位素。