Atome desselben Elements mit unterschiedlichen Massen werden Isotope genannt. Unterschiedliche Massen ergeben sich aus unterschiedlich vielen Neutronen. Alle Atome eines bestimmten Elements haben die gleiche Anzahl von Protonen.
Um die verschiedenen Isotope eines Elements zu identifizieren, wird das Elementsymbol gefolgt von der Anzahl der Neutronen geschrieben. Zum Beispiel werden zwei häufige Uranisotope als U-236 und U-238 geschrieben.
Ein Atom hat normalerweise die gleiche Anzahl an Neutronen und Elektronen wie die Anzahl an Protonen. Wenn ein Atom eine andere Anzahl von Elektronen hat, wird die elektrische Ladung des Atoms entweder positiv, wenn weniger Elektronen vorhanden sind, oder negativ, wenn zusätzliche Elektronen vorhanden sind. Atome mit positiver oder negativer Ladung werden als Ionen bezeichnet. Wenn ein Atom eine andere Anzahl von Neutronen hat, weil Neutronen keine elektrische Ladung haben, wird die elektrische Ladung des Atoms nicht beeinflusst. Isotope haben jedoch ein anderes Atomgewicht.
Im Periodensystem ist für jedes Element das Atomgewicht oder die Atommasse angegeben. Die Zahl ist keine ganze Zahl, da sie die natürliche Isotopenhäufigkeit eines Elements widerspiegelt. Zum Beispiel beträgt die Atommasse von Wasserstoff 4,003. Bei chemischen Berechnungen wird die Atommasse unter der Annahme verwendet, dass eine Probe des Elements den natürlichen Isotopenbereich für das Element enthält.