Nguyên tố nguyên chất là chất chỉ gồm một đồng vị của một nguyên tố duy nhất. Đồng vị là những nguyên tử khác khối lượng nguyên tử thường liên kết với một nguyên tố cụ thể do có số nơtron khác nhau trong hạt nhân của chúng.
Một nguyên tố là một chất cụ thể, chẳng hạn như vàng, sắt hoặc cacbon, không thể bị phân hủy thành chất khác bằng phương pháp hóa học. Các nguyên tố bao gồm các nguyên tử đều có cùng số proton. Hạt nhân nguyên tử được tạo thành từ proton và neutron hầu như luôn luôn có số lượng bằng nhau. Nếu một nguyên tử có số nơtron khác nhau thì tính chất vật lý của nguyên tử đó bị thay đổi, nhưng các đồng vị này vẫn có khả năng liên kết hóa học với các nguyên tử khác giống như các nguyên tử của cùng một nguyên tố với số nơtron thông thường. Một nguyên tố nguyên chất chỉ chứa các nguyên tử của một đồng vị nên mọi phần của chất đều có tính chất vật lý giống nhau.