Elemente eristatakse prootonite arvu järgi nende tuumas. Näiteks vesiniku tuumas on üks prooton, kullas aga 79. Prootonitel on positiivne laeng ja nende kaal on üks aatommassiühik. Tuumades on tavaliselt ka neutroneid, mis kaaluvad umbes sama palju kui prootonid, kuid millel pole laengut.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Kaks aatomit, mis sisaldavad sama arvu prootoneid, kuid erinevad neutronite arvud, on sama elemendi isotoopid. Nende mass on erinev, kuid nad reageerivad keemiliselt samamoodi.
Aatomimassi number
Isotoopidele tavaliselt erinimesid ei anta, välja arvatud deuteerium ja triitium, mis on vesiniku isotoopid. Selle asemel on isotoopid lihtsalt märgistatud vastavalt nende aatomimassi arvule. See arv viitab elemendi tuuma massile. Kuna prootonitel ja neutronitel on ligikaudu sama kaal, on aatommassinumber lihtsalt tuumas olevate prootonite ja neutronite summa. Kogu süsinikul on kuus prootonit, kuid erinevatel isotoopidel on erinev neutronite arv. Süsinik-12 on kõige tavalisem, kuue neutroniga, kuid süsinik-13 ja süsinik-14 - vastavalt seitsme ja kaheksa neutroniga - esinevad ka looduslikult.
Keemia
Positiivsed ja negatiivsed laengud meelitavad ligi. Selleks, et aatom või molekul oleks stabiilne, peab selle netolaeng olema null, mis tähendab, et positiivne ja negatiivne laeng tühistavad üksteise. Positiivselt laetud prootonite arv tuumas määrab tuuma ümber tiirlevate negatiivselt laetud elektronide arvu. Keemilisi reaktsioone juhib erinevate aatomite positiivsete ja negatiivsete laengute - prootonite ja elektronide - vastastikune mõju. Kuna neutronid pole positiivsed ega negatiivsed, ei mõjuta need keemilisi reaktsioone. Teisisõnu, erinevad isotoopid ei käitu keemiliste reaktsioonide ega ühendite moodustamisel erinevalt. Neid eristatakse ainult kaalu järgi.
Keskmine isotoopmass
Perioodilisustabelis on loetletud iga elemendi aatommassid. Tavaliselt on see arv kümnendkoht, mitte täisarv. Seda mitte sellepärast, et üksik vesiniku aatom kaalub 1,0079 aatomi massiühikut - neutronid ja prootonid kaaluvad kumbki ühte aatomi massiühikut, seega on igal antud aatomil koguarvuline mass. Perioodilisustabelis toodud arv on elemendi looduslikult esinevate isotoopide kaalutud keskmine. Peaaegu kogu vesinikul on ainult üks prooton ja neutronid puuduvad, kuid väikesel protsendil vesinikust on üks või kaks neutronit ja seda nimetatakse deuteeriumiks või triitiumiks. Need raskemad isotoopid kallutavad keskmist kaalu veidi kõrgemale.
Isotoopide stabiilsus ja esinemine
Teatud prootonite ja neutronite kombinatsioonid on enam-vähem stabiilsed kui teised. Üldiselt määrab isotoobi sageduse looduses selle stabiilsus. Kõige tavalisemad on ka kõige stabiilsemad isotoopid. Teatud isotoopid on radioaktiivsena ebastabiilsed, see tähendab, et nad lagunevad aja jooksul mõneks muuks elemendiks või isotoopiks ja eraldavad kõrvalproduktina kiirgust. Näiteks süsinik-14 ja triitium on mõlemad radioaktiivsed. Teatavaid äärmiselt radioaktiivseid isotoope looduses ei eksisteeri, kuna need lagunevad liiga kiiresti, kuid teised, näiteks süsinik-14, lagunevad aeglaselt ja tekivad looduslikult.