Một số đồng vị/nuclit có tính phóng xạ và do đó được gọi là đồng vị phóng xạ hoặc hạt nhân phóng xạ, trong khi những chất đồng vị khác chưa bao giờ được quan sát thấy phân rã phóng xạ và được gọi là đồng vị bền hoặc hạt nhân bền. Ví dụ: 14C là một đồng vị phóng xạ của carbon, trong khi 12C và 13C là các đồng vị bền. Có khoảng 339 hạt nhân xuất hiện tự nhiên trên Trái Đất,[5] trong đó 286 là hạt nhân nguyên thủy, có nghĩa là chúng đã tồn tại từ khi hình thành Hệ Mặt Trời.

Hạt nhân nguyên thủy bao gồm 32 hạt nhân có chu kỳ bán rã rất dài (trên 100 triệu năm) và 253 được chính thức coi là "hạt nhân bền",[5] bởi vì chúng chưa được quan sát bị phân hủy bao giờ. Trong hầu hết các trường hợp, vì những lý do rõ ràng, nếu một nguyên tố có đồng vị ổn định, các đồng vị đó chiếm ưu thế trong sự phong phú nguyên tố tìm thấy trên Trái Đất và trong Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, trong trường hợp của ba nguyên tố (tellurium, indium và rhenium) đồng vị phong phú nhất được tìm thấy trong tự nhiên thực sự là một (hoặc hai) đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã cực kỳ dài của nguyên tố, mặc dù các nguyên tố này có một hoặc nhiều đồng vị bền.