Unsur kimia
Seluruh unsur memiliki isotop yang bersifat radioaktif (radioisotop), meskipun tidak semua radioisotop ini terjadi secara alami. Radioisotop umumnya meluruh menjadi unsur lain dengan memancarkan partikel alfa atau beta. Jika suatu unsur memiliki isotop yang tidak bersifat radioaktif, ini disebut sebagai isotop "stabil". Seluruh isotop stabil yang dikenal terjadi secara alami (lihat isotop primordial). Kebanyakan radioisotop yang tidak dijumpai di alam telah dijelaskan setelah dibuat secara artifisial. Unsur-unsur tertentu tidak memiliki isotop stabil dan "hanya" terdiri dari isotop radioaktif: secara spesifik, unsur tanpa isotop stabil adalah teknesium (nomor atom 43), prometium (nomor 61), dan seluruh unsur dengan nomor atom lebih dari 82.
Unsur kimia
Pada tahun 1913 fisikawan Inggris Henry Moseley menemukan bahwa muatan nuklir adalah basis fisika untuk nomor atom, lebih lanjut disempurnakan ketika sifat proton dan neutron diungkap, akhirnya mengarah pada definisi saat ini yaitu unsur berdasarkan nomor atom (jumlah proton per inti atom). Penggunaan nomor atom, bukan berat atom, untuk membedakan unsur memiliki nilai prediktif yang lebih besar (karena angka-angka ini adalah bilangan bulat), dan juga menyelesaikan beberapa ambiguitas dalam pandangan berbasis kimia karena berbagai sifat isotop dan alotrop dalam unsur yang sama. Saat ini, IUPAC mendefinisikan unsur dinyatakan ada jika memiliki isotop dengan umur lebih lama dari 10 detik yang dibutuhkan inti untuk membentuk awan elektron.