Az izotóp felfedezése magával hozta annak lehetőségét, hogy a kémiai elemeket sok kicsi, elszigetelt, különböző módon felhasználható komponensre bontsák. Ez valósággá tette az atom felosztásának lehetőségét. Az izotópok használata tudományos kísérletek során ma már elterjedt, de megjelenése forradalmat indított el a kémia területén.
Az izotóp kifejezést Margaret Todd skót orvos használta először unokatestvérével, a neves vegyész F.Soddyval folytatott beszélgetésben 1913-ban. F. Úgy gondolják, hogy Soddy megtette az első lépéseket az izotóp izolálásában az urán degenerálásával. H.N. McCoy és W.H. Ross később meggyőzően bemutatta az urán radioaktív izotópjának izolálási módszerét. J.J. Thompson és munkatársa, F.W. Aston számos kísérletet végzett annak kimutatására, hogy ionizálva sok anyagnak vannak olyan fajai, amelyek sokkal nehezebbek, mint a fő tartalom. 1931-ben Harold Urey és G.M. Murphy felfedezte az izotópok atomtömegre gyakorolt hatását.
Az izotóp kifejezés a görög Isos szó kombinációja, amely egyenlőt jelent, és topos, a hely szó. Az izotóp felfedezése előtt azt feltételezték, hogy a kémiai elemben a standard számú atom tömege az elem sűrűségének legalapvetőbb jellemzője. Az izotópok az elem egy olyan alkotóelemét mutatták be a világnak, amely kisebb volt, mint egy atom, és atomból származott. Ezek az összetevők néha nagyobb tömegűek voltak, mint a fő vegyi anyag.
Az izotóp felfedezése nemcsak a kémia, de számos más tudományág számára is hasznos volt. Az izotóp legismertebb célja a nukleáris fegyverek és az energia. Az orvostudományban az izotópokat a fotoszintézis során használják az állatok anyagcseréjének hatásának tanulmányozására az élelmiszerekben. Csontképalkotásban és sugárterápiában is alkalmazzák rák kezelésére. Izotópokat használnak az épületek füstérzékelőinek érzékelőiben. A régészek szén-izotópok segítségével határozzák meg a tárgy korát, ezt a folyamatot 14 szénnek nevezik.
Az izotóp felfedezése azt mutatta, hogy nincs két egyforma vegyszer. Azok az anyagok, amelyek ugyanazt a helyet foglalják el az elemek kémiai periódusos rendszerében és ugyanazokkal a kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, izotópkomponenseik miatt különböznek egymástól. Az egyik jelentős különbség a periódusos rendszerben ugyanazt a helyet elfoglaló hasonló kémiai elemek radioaktív bomlásának módja. Maga az izotóp tömege nagyobb lehet, mint az akkori alapkémiai anyag. Az izotópok lehetővé tették a vegyi anyag tiszta formájának izolálását.
Az izotóp felfedezése arra késztette a kutatókat, hogy újragondolják a periódusos táblázatot. Az izotópok mindegyik ásványi anyagra külön és más hatást gyakoroltak. Mindegyik izotópnak megvoltak a saját tulajdonságai és az eltérő felhasználása. Az izotópok az alapvegyi anyag tömegét és sűrűségét is befolyásolták. Az izotópok felfedezése folyamatos folyamat, és egy új kémiai elem felfedezésével az új izotópokat izolálják a saját egyedi tulajdonságaikkal.