同位素与元素丰度
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一个元素的身份由它的质子数确定——六个质子永远是碳。但原子核里的中子数可以变化，同一元素中中子数不同的原子叫同位素。比如碳，大部分是碳-12（6 个质子、6 个中子），但也含有少量碳-13 和痕量的放射性碳-14。它们在化学上几乎是一模一样的双胞胎，只在质量上有别。
由于它们有相同的电子数和相同的核电荷，同位素在化学上几乎表现一致——形成相同的键和化合物。它们的差别在于质量和核的稳定性：有些同位素永远稳定，另一些则有放射性、会随时间衰变。周期表上印的原子质量之所以不是整数，是因为它是某元素天然存在的各同位素的加权平均——氯的 35.45 反映出碳-35 与碳-37 大约 3 比 1 的混合（即氯-35 与氯-37）。元素丰度是与之相关的概念，指每种元素存在多少：氢和氦压倒性地主宰着宇宙（在大爆炸中锻造），而更重的元素过去和现在都是在恒星内部「烹煮」、由超新星抛撒出来的，这个过程叫核合成。在地球上，氧和硅主宰地壳，而铁构成地核的大部分。
同位素与丰度延伸到无机化学乃至更远的每个角落。放射性同位素为核反应堆和医学影像提供动力；同位素之间微小的质量差让化学家能追踪反应路径、为岩石和化石定年（碳-14 定年、铀–铅定年）；丰度解释了为何有些元素便宜而无处不在（铁、铝），另一些却稀缺而珍贵（铂，以及最重的人工合成元素）。诚实的细微之处：虽然同位素在化学上几乎一致，但那微小的质量差确实会造成可测的动力学同位素效应，对最轻的元素最为显著——氢和氘的反应速率可以明显不同。
氯的原子质量 35.45 并不是某个平均的单一原子——它是约 76% 的氯-35 与 24% 的氯-37 的加权平均，这两种同位素反应起来完全一样。
非整数的原子质量，是各同位素按丰度加权的平均。
同位素共享化学性质，但核稳定性不同——改变中子数绝不会改变元素本身。不要把同位素（质子相同、中子不同）与离子（质子相同、电子不同）或同素异形体（同一元素、成键方式不同）混淆。