Atom
Berdasarkan definisi, dua atom dengan jumlah "proton" yang identik dalam intinya termasuk ke dalam unsur kimia yang sama. Atom dengan jumlah proton sama namun dengan jumlah "neutron" berbeda adalah dua isotop berbeda dari satu unsur yang sama. Sebagai contohnya, semua hidrogen memiliki satu proton, namun terdapat satu isotop hidrogen yang tidak memiliki neutron (hidrogen-1), satu isotop yang memiliki satu neutron (deuterium), dua neutron (tritium), dll. Hidrogen-1 adalah bentuk isotop hidrogen yang paling umum. Kadang-kadang ia disebut sebagai protium. Semua isotop unsur yang bernomor atom lebih besar daripada 82 bersifat radioaktif.
Torium
Semua isotop torium yang diketahui tidak stabil. Isotop yang paling stabil, 232Th, memiliki masa paruh 14,05 miliar tahun, atau sekitar umur alam semesta; unsur ini meluruh sangat lambat melalui proses peluruhan alfa, memulai rantai peluruhan yang dinamai "rangkaian torium" yang berakhir pada 208Pb yang stabil. Di alam semesta, torium dan uranium adalah dua unsur radioaktif yang masih muncul secara alami dalam jumlah banyak sebagai elemen primordial. Diperkirakan torium tiga kali lebih banyak daripada uranium di kerak bumi, dan terutama dimurnikan dari pasir monazit sebagai produk sampingan saat mengekstraksi logam langka bumi.