Радиоактивните изотопи са атоми на елемент, който е модифициран по такъв начин, че в неговото ядро ​​се откриват по-голям брой неутрони, отколкото в първоначалния елемент, следователно този нов атом има същия брой електрони във външната си обвивка, т.е. същото атомно число, което съответства на броя на протоните в ядрото, което определя местоположението му в периодичната таблица, но различна атомна маса или атомно тегло, тъй като тази последна стойност съответства на сумата от неутрони и протони в ядрото.

Всеки от различните видове атоми има своите изотопи, дори един и същ атом може да има много видове изотопи, някои от тях са стабилни, но други, като уран, са доста нестабилни, така че атомът излъчва радиация спонтанно, докато се превръща в по-стабилен атом, което го причинява да се нарече радиоактивен изотоп. Вероятно след първо разлагане на ядрото атомът няма да се стабилизира, така че процесът продължава, докато не се разпадне в нов атом.Този процес може да се случи няколко пъти, докато се постигне стабилност, последователните атоми, получени в този процес са известни като серия или радиоактивно семейство.

Обикновено много изотопи се срещат в природата, но те също могат да бъдат произведени в ядрени лаборатории чрез бомбардиране на атомите на определен елемент със субатомни частици. За да можем да ги идентифицираме, беше създадена номенклатура, която да ги идентифицира, в която се установява, че символът на елемента е поставен подпис отляво с неговия атомен номер, а надпис отляво с масовия номер, това е тромаво в Поводи, така че друга приета номенклатура е да се постави името на елемента, последвано от тире и след това масовото число, пример е въглерод-14, който съответства на един от най-известните радиоактивни изотопи като въглерод 14.

Радиоактивните изотопи се използват широко в различни индустриални процеси и дори в науки като медицина.

В случая на медицината, клонът, известен като ядрена медицина, се основава на използването на радиоактивни изотопи както за диагностични цели, така и за лечение на някои състояния. От диагностична гледна точка един от най-широко използваните е технезий-99, използван в изследването на костната гамаграма, за да се получат изображения на скелета, които показват увеличено поглъщане поради наранявания, вторични за метаболитни костни проблеми, както и поради наличието на метастази на някои тумори. Някои изотопи като кобалт-60 се използват при вид лечение на рак, известно като лъчелечение, заради свойството им да излъчват радиация, способна да убива туморните клетки.

Друго важно използване на радиоактивните изотопи е да се установят данните на органична проба чрез измерване на нивата на въглерод-14 в нея в процесите на производство на пластмаса, за да се даде по-голям капацитет за топло- и електрическа изолация, както и в проверка на заваръчни тръби и идентифициране на пукнатини, където се използва иридий-192.