एक ही तत्व के ऐसे परमाणु जिनमें न्यूट्रॉनों की संख्या अलग-अलग हो, और इसलिए द्रव्यमान संख्याएँ भी अलग हों, उस तत्व के समस्थानिक हैं। उनका एक ही होता है और अलग-अलग।
उदाहरण
उदाहरण 16.9 (कार्बन और हाइड्रोजन के समस्थानिक)
प्राकृतिक कार्बन लगभग कार्बन-12, , और कार्बन-13, , है, साथ में कार्बन-14, , का अंश भी, जिसका धीरे-धीरे दूसरे नाभिक में बदलना प्राचीन लकड़ी और हड्डियों की आयु निकालने में काम आता है (रेडियोसक्रियता भौतिकी की पुस्तक का विषय है)। हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक हैं: , जिसमें कोई न्यूट्रॉन ही नहीं है, जो सबसे आम है; ड्यूटीरियम , हर एक लाख में कुछ परमाणु; और ट्रिटियम ।