La domanda “quanti isotopi ci sono in natura” ha una risposta semplice: tantissimi! Se poi però ci addentriamo nei dettagli, le risposte diventano più articolate. Tanto per iniziare dividiamo gli isotopi in stabili (oltre 300) e instabili o radioattivi (più di 3000). Già la definizione di “stabile” è relativa, poiché dipende dalla sensibilità di rilevamento e dai tempi di decadimento: consideriamo comunque “stabili” quegli isotopi con tempo di decadimento pari a 10⁹ anni o superiore! In ogni caso, solamente 21 degli elementi conosciuti hanno un solo isotopo stabile, mentre tutti gli altri sono in realtà delle miscele di due o più isotopi. Nella maggior parte degli elementi un solo isotopo è predominante, e gli altri sono presenti solo in tracce. Ma non è sempre così: il ⁶³Cu rappresenta il 69%, e il ⁶⁵Cu il 31% di tutti i nuclei di rame. La miscela isotopica naturale in molti casi è variabile in conseguenza di fenomeni idro-geologici, oppure di decadimenti radioattivi. La variabilità naturale della miscela è ampiamente condizionata dal sito geologico di provenienza.
Citiamo qui alcune regole dedotte dalle osservazioni: la regola di Oddo-Harkins, per esempio, che ci dice che gli elementi con Z pari hanno decisamente più isotopi di quelle con Z dispari, come si può constatare anche dalla tabella sottostante:

Tabella. Frequenza di nuclei atomici in funzione della parità del numero di protoni Z e/o di neutroni N

Avviene inoltre che i nuclidi più stabili, per gli elementi leggeri, sono quelli con lo stesso numero di protoni e neutroni, Z e N. Tuttavia il rapporto N/Z tende ad aumentare per elementi più pesanti, arrivando a valere 1,5 per quelli con Z intorno a 80. Si pensa che siccome la repulsione elettrostatica tra protoni aumenta rapidamente con l’aumentare di Z, siano necessari neutroni in quantità sempre maggiore per conferire stabilità al nucleo degli elementi più pesanti. Oltre il Bi (Z=83) non esistono isotopi stabili. Tra gli isotopi stabili più studiati ci sono: l'idrogeno, il boro, il carbonio, l'azoto, l'ossigeno e lo zolfo, chiamati anche isotopi leggeri. In natura il carbonio si presenta come una miscela di tre isotopi con numero di massa pari a 12, 13 e 14: ¹²C, ¹³C e ¹⁴C (questo ultimo è radioattivo ed è di origine cosmogenica). Le loro abbondanze rispetto alla quantità globale di carbonio sono rispettivamente: 98,89%, 1,11%, tracce (1 atomo di ¹⁴C ogni ~ 10¹² atomi di ¹²C).
Nella classe degli isotopi radioattivi, detti anche radionuclidi, ci sono invece sia quelli artificiali sia quelli naturali, i quali hanno un grande interesse in geologia poiché sono alla base di tutti i moderni metodi di datazione. Chiaramente non interessa datare “oggetti” più vecchi di 10⁹ anni, di qui il criterio di separazione tra isotopi stabili e isotopi radioattivi! Tra i radionuclidi naturali, i più conosciuti al grande pubblico sono il ¹⁴C e il radon-222 (²²²Rn), proveniente dal decadimento della catena radioattiva dell’uranio-238. Il radon è un gas nobile molto pesante, considerato molto pericoloso se inalato, presente in molte zone con attività vulcanica e dunque anche in Italia. Per prevenire dall’esposizione accidentale al ²²²Rn esiste un’abbondante letteratura facilmente accessibile a tutti. Numerosi sono gli altri radionuclidi naturali, poco conosciuti e in genere poco abbondanti in natura. Il totale dei radionuclidi (naturali e artificiali) supera le 3000 unità secondo il Brookhaven National Laboratory (BNL).
Per un elenco completo di tutti gli isotopi, radioattivi e non, si può iniziare a consultare il sito di Wikipedia, ed eventualmente visionare quello interattivo, ma in inglese, allestito dal BNL con dettagliate informazioni sulle proprietà di molti dei 3000 isotopi di cui sopra.