איזוטופים רדיואקטיביים, הידוע גם בשם רדיו איזוטופים, הם אטומים שעברו טרנספורמציה בצורה כזאת כי יותר מספר נויטרונים ממוקמים במרכז שלהם מאשר אטום רגילה. המשמעות היא שלאטום החדש הזה יש מספר זהה של אלקטרונים בקליפתו החיצונית ואותו מספר אטומי מותאם למספר הפרוטונים שבגרעין שלו.
טוב לזכור שאיזוטופים הם אטומים בעלי תכונות מיוחדות: הם חלק מאותו יסוד כמו אטומים רגילים אחרים ויש להם מספר זהה של פרוטונים ואלקטרונים, אולם אין להם מספר זהה של נויטרונים. ייחוד זה הופך אותם למסה אטומית שונה, ביחס לשאר האטומים של היסוד הנדון; גם אם יש לו אותו מספר אטומי.
יש לציין שלכל אטום יש איזוטופים משלו. ישנם מקרים בהם אטום יחיד יכול להציג כמה סוגים של איזוטופים וכי חלקם יציבים יותר מאחרים. דוגמא להם היא אורניום, שהוא יסוד לא יציב למדי, מכיוון שהאטום שמשלב אותו מוציא קרינה באופן עצמאי, בעוד שהוא הופך לאטום עם יותר יציבות, זה מה שמכונה אטום רַדִיוֹאַקטִיבִי.
יכול להיווצר מצב שלאחר הפירוק הראשון של הגרעין, האטום אינו יכול להתייצב; מה יקרה במקרה הזה? ובכן, שהתהליך ימשיך, עד שהוא יתפרק בשלמותו עד שיהפוך לאטום חדש. חשוב לציין שניתן לבצע תהליך זה מספר פעמים, עד שהוא מתייצב סופית. האטומים שמתקבלים בתהליך זה הם מה שמכונה המשפחה הרדיואקטיבית.
יש מגוון גדול של איזוטופים בסביבה; דוגמא לכך היא מימן, בעל 3 איזוטופים טבעיים: דאוטריום, פרוטיום וטריטיום. עם זאת, אלה יכולים להיווצר גם במעבדות גרעיניות; זה מושג על ידי מכה באטומים של אלמנט מסוים עם חלקיקים תת אטומיים. על מנת לזהות אותם, יש להוסיף לסמל שיש לאלמנט, תת-צד בצד שמאל, עם המספר האטומי בהתאמה. דרך זו להכיר בהם עשויה להיראות מעט קשה; מסיבה זו יש שם נוסף המורכב מאיתור שם היסוד ואז הוספת מקף, שיהיה מספר המסה לידו. דוגמה: פחמן 14.
איזוטופים רדיואקטיביים שימושיים מאוד בתחום הרפואי, מכיוון שהם משמשים לעיקור המוצרים המשמשים לעתים קרובות במרכזי בריאות, הם משמשים גם בניתוחים ובאבחון מחלות.
