كل العناصر لها نظير واحد أو أكثر. وهي تغيرات نووية تكون فيها عدد البروتونات،المسماة بالعدد الذري أيضاًهي نفسها،لكن عدد النيوترونات مختلف،مما ينتج كتل ذرية مختلفة. فمثلاًالهيدروجين له ثلاثة نظائر موجودة في الطبيعة.الحالة الأكثر وفرة هي ذرة الهيدروجين التي لا تحتوي على النيوترونات. والثانية هي الديوتيريوم الذي يحتوي على نيوترون واحد. والثالثة هي التريتيوم،الذي يحتوي على اثنين من النيوترونات.في حين أن ذرة الهيدروجين القياسية والديوتيريوم مستقرتان في ظل الظروف الطبيعية،فإن نظائر أخرى كثيرة،مثل التريتيوم،تتحلل إلى مواد أخرى عن طريق اشعاع الطاقة وتعرف بالنظائر المشعة. ذرة التريتيوم تخضع لتحلل بيتا. حيث يتم تحويل واحد من اثنين من النيوترونات إلى بروتون عن طريق انبعاث إلكترون.وهذا يؤدي إلى تكون نظير الهيليوم ثلاثة الذي يحتوي على بروتونين ونيوترون واحد. يحدث انحلال النظائر المشعة بمعدل ثابت،وهو أساس التأريخ الإشعاعي،وهي تقنية تستخدم لتحديد العمر الجيولوجي.