Substancja składająca się z atomów o tej samej liczbie atomowej. Pierwsza, intuicyjna definicja głosiła, że pierwiastek chemiczny to substancja której nie da się chemicznymi sposobami rozłożyć na substancje prostsze.

Atomy danego pierwiastka chemicznego mogą się różnić liczbą neutronów, a zatem i masą jądra. Takie odmiany nazywamy izotopami danego pierwiastka.