具有相同质子数、不同中子数的原子．一般天然元素是几种同位素组成的混合物．某种同位素的原子数占此种元素总原子数的百分比叫该同位素的丰度．如天然氮气内含有，两种同位素，每271个氮原子中有和一个，因而的丰度为99.63％，的丰度为0.37％．化学原子量是该元素的天然组成中同位素质量的平均值．如镁含的三种同位素丰度分别为：

    

    同位素中有一类能自发地放射出各种射线，称为放射性同位素，或放射性核素．放射性同位素有天然性和人工性两大类，天然性指天然存在的放射性同位素，有钍系、铀系、锕系，它们大多由重元素组成．人工性指用核反应的方法获得放射性，最早是在1934年由约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝时发现的．放射性同位素放射出的射线类型除a、b、g外，还有正电子、质子、中子、中微子等其它粒子．

    放射性同位素具有放射性这一特征，以及放出射线能量所造成的各种生物效应使其在各方面的应用很广泛．如同位素示踪就是利用放射性核素或稀有稳定核素作为示踪剂，研究化学、生物或其它过程的方法．因为放射核素或稀有稳定核素的原子、分子及其化合物与普通物质的相应原子、分子及其化合物具有相同的化学生物等性质，但放射性核素能不断地放射具有一定特色的射线，通过探测方法追踪含有放射性核素的标记，从而找到各种规律．同位素示踪在工业医学、生命科学农业等方面都有广泛应用．在农业上，利用射线的生物效应可进行育种，灭虫、食品贮藏等．如射线对生物具有致死效应，在一定剂量的射线照射下，可杀死微生物、昆虫及高等生物体的细胞．利用这一特性可使鱼、肉类食物延长贮藏期，可以杀灭谷物中的害虫，可以抑制薯类、水果等发芽或延期成熟，目前市场上的部分食品就是经过射线辐射的处理，不仅卫生还能在较长时间内保鲜．

    天然放射性同位素在生命科学、考古科学方面得到较为广泛的应用．