Isoelektronische Elemente sind Elemente, die in den äußersten Valenzschalen die gleiche Elektronenkonfiguration aufweisen. Diese Elemente können entweder Atome oder Ionen und im Fall isoelektronischer Verbindungen Moleküle sein. Diese ähnliche Anordnung der Elektronen führt zu ähnlichen chemischen Eigenschaften.
Stickstoff und Sauerstoff mit einem zusätzlichen Elektron sind isoelektronisch, da ihre Valenzelektronenschalen jeweils fünf Elektronen enthalten. Das positiv geladene Lithiumatom ist ein isoelektronischer Partner des Heliumatoms, da beide zwei Elektronen in ihrer äußersten Schale haben. Einige isoelektronische Paare haben identische Elektronenpaare, die sich tief in die inneren Elektronenhüllen erstrecken, wie z. B. ionisierter Schwefel und Argon.