Los átomos del mismo elemento que tienen masas diferentes se llaman isótopos. Se producen masas diferentes cuando hay diferentes números de neutrones. Todos los átomos de un elemento en particular tienen el mismo número de protones.
Para identificar los diferentes isótopos de un elemento, el símbolo del elemento se escribe seguido del número de neutrones. Por ejemplo, dos isótopos comunes del uranio se escriben como U-236 y U-238.
Un átomo típicamente tiene el mismo número de neutrones y electrones que el número de protones. Cuando un átomo tiene un número diferente de electrones, la carga eléctrica del átomo se vuelve positiva, si hay menos electrones presentes, o negativa, si hay electrones adicionales. Los átomos con una carga positiva o negativa se llaman iones. Cuando un átomo tiene un número diferente de neutrones, porque los neutrones no tienen carga eléctrica, la carga eléctrica del átomo no se ve afectada. Sin embargo, los isótopos tienen un peso atómico diferente.
En la tabla periódica, el peso atómico, o masa atómica, se da para cada elemento. El número no es un número entero, ya que refleja la abundancia natural de isótopos de un elemento. Por ejemplo, la masa atómica del hidrógeno es 4.003. En los cálculos de química, la masa atómica se utiliza suponiendo que una muestra del elemento incluye el rango natural de isótopos para el elemento.