Según la National Science Foundation, los isótopos son importantes tanto para ayudar a los científicos a comprender la composición de los átomos en un sentido teórico como por las características únicas que pueden tener los isótopos de ciertos elementos. ser inestables y brindar oportunidades para la fisión, o pueden descomponerse en isótopos o elementos completamente nuevos. Los isótopos específicos presentes en las moléculas también pueden servir como huellas dactilares a nivel atómico.
El descubrimiento de isótopos llevó a una nueva comprensión de la estructura atómica, explicando por qué las diferentes muestras de un elemento dado podrían comportarse de diferentes maneras. Por ejemplo, hay tres isótopos estables de oxígeno, y las moléculas de agua que contienen los isótopos más ligeros se evaporan ligeramente más rápido que las versiones más pesadas. Las moléculas de oxígeno más pesadas tienden a condensarse en el vapor de agua más rápidamente, por lo que el agua que cae de las nubes de lluvia tiende a volverse atómicamente más ligera a medida que avanza la tormenta.
Los isótopos también pueden ser inestables, como los elementos radiactivos que alimentan la fisión nuclear. Cuando estos átomos se desintegran, las partículas y la energía que emiten se pueden utilizar en armas como reacciones no controladas o reactores nucleares como reacciones controladas. Los isótopos también son importantes en medicina forense porque la proporción de isótopos en una muestra dada de material puede identificar su origen. Si dos muestras de plomo contienen la misma mezcla de isótopos, por ejemplo, es probable que las muestras provengan de la misma fuente.
