Różnice mas atomowych izotopów powodują występowanie niewielkich różnic w reaktywności izotopów. Nie ma ona wpływu na kierunek reakcji chemicznych, w których one uczestniczą, ale wpływa na szybkość przebiegu tych reakcji. Zjawisko to nazywa się efektem izotopowym i wykorzystuje się w badaniu mechanizmów reakcji chemicznych. Te niewielkie różnice w szybkości reakcji wywołują zmiany w składzie izotopowym związków chemicznych powstających w różnych reakcjach (zjawisko to wykorzystywane jest np. do rozróżniania, czy węgiel zawarty w danym związku chemicznym brał udział w reakcji fotosyntezy).
Izotopy, ze względu na stabilność, dzieli się na: trwałe – nieulegające samorzutnej przemianie na izotopy tego samego lub innych pierwiastków nietrwałe, zwane izotopami promieniotwórczymi – ulegające samorzutnej przemianie na inne izotopy, zazwyczaj innego pierwiastka.
Pierwiastki występują naturalnie zwykle jako mieszanina izotopów. Jest to główna przyczyna, obok deficytu masy, która sprawia, że masy atomowe nie są liczbami całkowitymi.
Izotopy nie mają oddzielnych nazw, z wyjątkiem izotopów wodoru. Oznacza się je symbolem pierwiastka chemicznego z liczbą masową u góry po lewej stronie, na przykład 208Pb.