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.
Pemisahan isotop
Jenis pemisahan yang ketiga masih dalam tahap eksperimen, namun ketiga jenis metode pemisahan ini semuanya berdasarkan oleh perbedaan dari berat atom masing-masing. Maka dari itu semakin besar perbedaan berat atom tersebut, semakin mudah pula pemisahannya. Sebagai contoh, deuterium yang memiliki berat hampir dua kali dari isotop lainnya yaitu hidrogen jauh lebih mudah dipisahkan dibanding dengan pemisahan uranium-235 dari uranium-238 yang lebih umum. Bahkan pemisahan plutonium-239 dari plutonium-240 yang lebih umum sangat sulit untuk dipisahkan dengan cara biasa.