Nguyên tố nhân tạo, còn được gọi là nguyên tố tổng hợp, đã được tạo ra nhân tạo dưới dạng đồng vị từ các nguyên tố khác. Nguyên tố đầu tiên là tecneti (nguyên tử số 43). Một số nguyên tố này xuất hiện trong tự nhiên với số lượng rất nhỏ, nổi lên như một sản phẩm phụ của quá trình phân rã phóng xạ.
Promethium (số nguyên tử 61), astatine (85), franxi (87) và các nguyên tố transuranium (93 và mọi thứ cao hơn) là những nguyên tố nhân tạo khác. Tất cả các nguyên tố nhân tạo thông qua fermium (100) xuất hiện khi các nhà khoa học sử dụng các hạt alpha hoặc neutron để va chạm với một nguyên tố nặng như plutonium hoặc uranium. Đối với các nguyên tố 101 trở lên, các nhà khoa học hợp nhất hạt nhân của hai trong số các nguyên tố nhẹ hơn, giống như với sự pha trộn của cacbon và californium.
Việc tạo ra các nguyên tố có số nguyên tử trên 100 là điều cực kỳ khó khăn vì chúng chỉ có thể được tạo thành nguyên tử tại một thời điểm và chu kỳ bán rã cực ngắn, mili giây trong một số trường hợp, yêu cầu xác định thông qua các phương pháp ngoài các phân tách hóa học truyền thống. Tính đến năm 2015, một nguyên tố nhân tạo vẫn còn khó nắm bắt là đồng vị của nguyên tố 114 với 184 neutron. Bởi vì hạt nhân của nó chứa đầy đủ các proton và neutron, một số nhà khoa học tin rằng nó sẽ không phân rã nhanh chóng và thay vào đó sẽ có chu kỳ bán rã kéo dài hàng năm. Tuy nhiên, chưa có đồng vị nào của nguyên tố 114 được tạo ra với 184 neutron.