同素异形体是指由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质。同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异。
例如磷的两种同素异形体，红磷和白磷，它们的着火点分别是240和40摄氏度，但是充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷；白磷有剧毒，可溶于二硫化碳，红磷无毒，却不溶于二硫化碳。
同素异形体之间在一定条件下可以相互转化，这种转化是一种化学变化。
与同位素关系：
同素异形体是指同种元素的不同单质， 它们是单质，换句话说它是物质。比如石墨和金刚石，它们是物质，而且是同一种元素，但是结构不同，所以它们是同素异形体。
而同位素是中子数不同但质子数相同的同种元素的不同原子，它只是原子，比如，没有中子的₁H和有一个中子的₂H 或者 ₂C1和₄C1，它们只是原子而已，它们不是单独的物质所以它们是同位素。
