Các đồng vị được xác định bằng khối lượng của chúng. Tính chất này, còn được gọi là khối lượng nguyên tử, là tổng số proton và neutron chứa trong đồng vị.
Đồng vị là những nguyên tử chứa cùng số proton và electron. Mỗi nguyên tố có thể có nhiều đồng vị, được xác định bằng số lượng hạt nhân. Ví dụ, hydro có ba đồng vị: proti, đơteri và triti. Mỗi đồng vị có cùng số proton và electron nhưng số nơtron khác nhau. Đồng vị cũng được xác định là ổn định hoặc không ổn định. Các đồng vị không ổn định cuối cùng phân rã và biến thành một đồng vị hoặc nguyên tố khác. Quá trình phân rã này được gọi là bức xạ.