Ale většina prvků existuje ve formě izotopů – to jest ve formě, která obsahuje stejný počet elektronů a protonů jako jejich jednoduchá forma, ale s jedním nebo více neutrony v jádru. Chemicky jsou izotopy totožné. Fyzikálně jsou těžší než jednoduchá forma, protože mají navíc neutrony. Vodík má dva významné izotopy. S jedním neutronem navíc se nazývá deuterium. Jak deuterium, tak tritium se slučují mnohem snadněji než jednoduchý vodík. Ve skutečnosti jsou palivem, které způsobuje, že vodíková bomba vybuchne.
Pracuje se s nimi obtížně. Oba tyto izotopy jsou plyny, což představuje problém, jak je skladovat a stlačit až k bodu, kdy začne slučovací reakce. Tritium je navíc silně radioaktivní.