Los elementos isoelectrónicos son elementos que tienen la misma configuración electrónica en las carcasas de valencia más externas. Estos elementos pueden ser átomos o iones, y en el caso de los compuestos isoelectrónicos, las moléculas. Esta disposición similar de electrones conduce a propiedades químicas similares.
El nitrógeno y el oxígeno con un electrón adicional son isoelectrónicos, ya que sus capas de electrones de valencia contienen cada uno cinco electrones. El átomo de litio cargado positivamente es un socio isoelectrónico con el átomo de helio, porque ambos tienen dos electrones en sus capas más externas. Algunos pares isoelectrónicos tienen pares idénticos de electrones que se extienden profundamente en las capas de los electrones internos, como el azufre ionizado y el argón.
