आइसोटोप की खोज ने रासायनिक तत्वों को कई छोटे, पृथक घटकों में तोड़ने की संभावना लाई, जिनका विभिन्न तरीकों से उपयोग किया जा सकता था। इसने एक परमाणु को विभाजित करने की संभावना को एक वास्तविकता बना दिया। वैज्ञानिक प्रयोगों में आइसोटोप का उपयोग अब आम है, लेकिन इसके आगमन ने रसायन विज्ञान में एक क्रांति की शुरुआत की।
आइसोटोप शब्द का इस्तेमाल पहली बार स्कॉटिश डॉक्टर मार्गरेट टॉड ने 1913 में अपने चचेरे भाई, प्रसिद्ध रसायनज्ञ एफ.सोडी के साथ बातचीत में किया था। एफ माना जाता है कि सोडी ने यूरेनियम को नष्ट करके आइसोटोप को अलग करने में पहला कदम उठाया था। एच.एन. मैककॉय और डब्ल्यू.एच. रॉस ने बाद में निर्णायक रूप से यूरेनियम के रेडियोधर्मी समस्थानिक को अलग करने की विधि दिखाई। जे.जे. थॉम्पसन और उनके सहयोगी, एफडब्ल्यू एस्टन ने यह दिखाने के लिए कई प्रयोग किए कि कई पदार्थ, जब आयनित होते हैं, तो ऐसी प्रजातियां होती हैं जो मुख्य सामग्री से काफी भारी होती हैं। 1931 में, हेरोल्ड उरे और जी.एम. मर्फी ने परमाणु के द्रव्यमान पर समस्थानिकों के प्रभाव की खोज की।
आइसोटोप शब्द ग्रीक शब्द इसोस का एक संयोजन है, जिसका अर्थ है बराबर, और टोपोस, स्थान के लिए शब्द। आइसोटोप की खोज से पहले, यह माना जाता था कि एक रासायनिक तत्व में परमाणुओं की एक मानक संख्या का द्रव्यमान तत्व के घनत्व की सबसे बुनियादी विशेषता है। आइसोटोप ने दुनिया को उस तत्व का एक घटक प्रस्तुत किया जो एक परमाणु से छोटा था और एक परमाणु से निकला था। ये घटक कभी-कभी मुख्य रसायन की तुलना में द्रव्यमान में भारी होते थे।
समस्थानिक की खोज न केवल रसायन विज्ञान के लिए बल्कि कई अन्य विषयों के लिए उपयोगी थी। आइसोटोप का सबसे अच्छा ज्ञात उपयोग परमाणु हथियारों और ऊर्जा में है। चिकित्सा में, भोजन में पशु चयापचय के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए प्रकाश संश्लेषण में आइसोटोप का उपयोग किया जाता है। कैंसर के इलाज के लिए उनका उपयोग अस्थि इमेजिंग और विकिरण चिकित्सा में भी किया जाता है। इमारतों में स्मोक डिटेक्टरों के सेंसर में आइसोटोप का उपयोग किया जाता है। पुरातत्त्वविद कार्बन आइसोटोप का उपयोग किसी वस्तु की आयु निर्धारित करने के लिए करते हैं, एक प्रक्रिया जिसे कार्बन 14 डेटिंग कहा जाता है।
समस्थानिक की खोज से पता चला कि कोई भी दो रसायन समान नहीं हो सकते। पदार्थ जो तत्वों की रासायनिक आवर्त सारणी में समान स्थान रखते हैं और समान रासायनिक गुण रखते हैं, उनके समस्थानिक घटकों के कारण अंतर होता है। एक महत्वपूर्ण अंतर आवर्त सारणी में एक ही स्थान पर रहने वाले समान रासायनिक तत्वों के रेडियोधर्मी क्षय का तरीका है। आइसोटोप में उस समय के मूल रसायन की तुलना में भारी द्रव्यमान हो सकता है। आइसोटोप ने एक रसायन के शुद्ध रूप को अलग करना संभव बना दिया।
आइसोटोप की खोज ने शोधकर्ताओं को आवर्त सारणी पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर किया। प्रत्येक खनिज पर आइसोटोप का अलग और अलग प्रभाव पड़ा। प्रत्येक आइसोटोप के अपने गुण और विशिष्ट उपयोग थे। आइसोटोप ने अपने मूल रसायन के द्रव्यमान और घनत्व को भी प्रभावित किया। समस्थानिकों की खोज एक सतत प्रक्रिया है और एक नए रासायनिक तत्व की खोज के साथ, नए समस्थानिकों को उनके अपने अद्वितीय गुणों के साथ पृथक किया जाता है।