同位体の区別を含めて元素をより正確に原子と区別する概念。原子番号（陽子の数）と質量数（陽子と中性子の数の和）で表現される。核図表を用いればすべての核種を見やすい形に表せる。
現在知られている物質はすべて原子からできている。原子は原子核と電子から構成され、さらに原子核は陽子と中性子の集合体である。陽子と中性子は合わせて核子と呼ばれる。原子は、その原子核中にある陽子の数（原子番号）によって異なる元素に区別されるが、同じ元素（原子番号）であっても、中性子の数が異なるものが存在する。これは同位体と呼ばれる。同位体の中には安定なものと不安定なものがある。不安定な同位体は放射性同位体と呼ばれ、時間が経つにつれ、放射線を出して異なる原子核に変わる。たとえば、原子番号2のヘリウムには質量数4と質量数3の2つの安定な同位体がある。ヨウ素131はヨウ素の放射性同位体の一つである。放射性元素も参照。