碳
所有碳同位素的原子都有6顆質子，但中子數各異（從2到16顆不等）。碳有兩個自然存在的穩定同位素：碳-12（^12C）佔地球上碳的98.93%，而碳-13（^13C）則佔剩餘的1.07%。生物體中^12C同位素的比率更高，因為生物化學反應會選擇性地消除^13C。1961年，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）決定以碳-12同位素作為原子量單位的定義標準。核磁共振所探測的就是^13C。
化學元素
原子序數大於82的元素（即鉛之後的元素）皆沒有穩定的同位素，會進行放射性衰變。另外，第43和第61號元素（即锝和鉕）亦沒有穩定的同位素，會進行衰變。可是，即使是原子序數大於82、沒有穩定原子核的元素，有些仍可能存在於自然界中，如鉍、釷、鈾、鈽等天然放射性核素，另外，其餘原子序數小於94（鈽）的放射性元素在自然界中亦都有少量或痕量的存在。所有化學物質都是由元素組成，即任何物質都包含元素。隨著人工的核反應，會發現更多的新元素。