Các nguyên tử của cùng một nguyên tố có khối lượng khác nhau được gọi là đồng vị. Khối lượng khác nhau là kết quả khi có số nơtron khác nhau. Tất cả các nguyên tử của một nguyên tố cụ thể đều có cùng số proton.
Để xác định các đồng vị khác nhau của một nguyên tố, ký hiệu nguyên tố được viết theo sau là số nơtron. Ví dụ, hai đồng vị phổ biến của uranium được viết là U-236 và U-238.
Một nguyên tử thường có cùng số nơtron và electron bằng số proton. Khi một nguyên tử có số lượng electron khác nhau, điện tích của nguyên tử trở thành dương, nếu có ít electron hơn, hoặc âm nếu có thêm electron. Nguyên tử mang điện tích dương hoặc âm được gọi là ion. Khi một nguyên tử có số nơtron khác nhau, vì nơtron không có điện tích nên điện tích của nguyên tử không bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, các đồng vị có trọng lượng nguyên tử khác nhau.
Trong bảng tuần hoàn, khối lượng nguyên tử hoặc khối lượng nguyên tử được đưa ra cho mỗi nguyên tố. Số không phải là một số nguyên, vì nó phản ánh sự phong phú tự nhiên của các đồng vị của một nguyên tố. Ví dụ, khối lượng nguyên tử của hydro là 4,003. Trong tính toán hóa học, khối lượng nguyên tử được sử dụng với giả định rằng một mẫu nguyên tố bao gồm dải đồng vị tự nhiên của nguyên tố đó.
