Elementen worden gedifferentieerd volgens het aantal protonen in hun kern. Waterstof heeft bijvoorbeeld één proton in zijn kern, terwijl goud 79 heeft. Protonen hebben een positieve lading en wegen één atoommassa-eenheid. Kernen bevatten meestal ook neutronen, die ongeveer hetzelfde wegen als protonen maar geen lading hebben.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Twee atomen met hetzelfde aantal protonen maar verschillende aantallen neutronen zijn isotopen van hetzelfde element. Hun massa's zijn verschillend, maar ze reageren op dezelfde manier chemisch.
Atomic Mass Number

Isotopen krijgen meestal geen speciale namen, met uitzondering van deuterium en tritium, wat waterstofisotopen zijn. In plaats daarvan worden isotopen eenvoudig gelabeld op basis van hun atoommassa-nummer. Dit nummer verwijst naar de massa van de kern van het element. Omdat protonen en neutronen ongeveer hetzelfde gewicht hebben, is het atoommassa-aantal eenvoudigweg de som van de protonen en neutronen in de kern. Alle koolstof heeft zes protonen, maar verschillende isotopen hebben een verschillend aantal neutronen. Koolstof-12 is de meest voorkomende, met zes neutronen, maar koolstof-13 en koolstof-14 - met respectievelijk zeven en acht neutronen - komen ook van nature voor.
Chemie

Positieve en negatieve ladingen trekken elkaar aan. Een atoom of molecuul moet stabiel zijn als het een netto lading van nul heeft, wat betekent dat de positieve en negatieve ladingen elkaar opheffen. Het aantal positief geladen protonen in de kern bepaalt het aantal negatief geladen elektronen die in een baan om de kern draaien. Chemische reacties worden aangedreven door de interactie tussen de positieve en negatieve ladingen - de protonen en elektronen - van verschillende atomen. Omdat neutronen niet positief of negatief zijn, hebben ze geen invloed op chemische reacties. Met andere woorden, verschillende isotopen gedragen zich niet anders tijdens chemische reacties of bij het vormen van verbindingen. Ze onderscheiden zich alleen op basis van gewicht.
Gemiddelde isotopenmassa

Het periodiek systeem geeft de atoommassa's van elk element weer. Gewoonlijk is dit getal een decimaal in plaats van een geheel getal. Dit komt niet omdat een individueel waterstofatoom 1,0079 atomaire massa-eenheden weegt - neutronen en protonen wegen elk één atomaire massa-eenheid, dus elk gegeven atoom heeft een geheel getal voor massa. Het getal in het periodiek systeem is een gewogen gemiddelde van de natuurlijk voorkomende isotopen van een element. Bijna alle waterstof heeft slechts één proton en geen neutronen, maar een klein percentage waterstof heeft één of twee neutronen en wordt deuterium of tritium genoemd. Deze zwaardere isotopen trekken het gemiddelde gewicht iets hoger.
Isotopenstabiliteit en voorkomen

Bepaalde combinaties van protonen en neutronen zijn min of meer stabiel dan andere. Over het algemeen wordt de frequentie van een isotoop in de natuur bepaald door zijn stabiliteit. De meest stabiele isotopen zijn ook de meest voorkomende. Bepaalde isotopen zijn onstabiel tot het punt dat ze radioactief zijn, wat betekent dat ze na verloop van tijd vervallen in een ander element of isotoop en straling afgeven als bijproduct. Koolstof-14 en tritium zijn bijvoorbeeld beide radioactief. Bepaalde extreem radioactieve isotopen bestaan niet in de natuur omdat ze te snel rotten, maar andere, zoals koolstof-14, rotten langzaam en komen van nature voor.