依核穩定性上色的核素圖 ：（Z 為質子數 ；N 為中子數 ）黑色 – 穩定核種（皆為原始核種 紅色 橙色 穩定核種 （Stable nuclide 稳定同位素 （Stable isotope ），是指不會发生放射性衰變 的核種 。[ 1] 週期表 中共有80個元素 擁有至少一個稳定同位素，而其餘沒有稳定同位素的元素稱作放射性元素 。[ 2]
原子核中不同數目的質子 和中子 的組合會影響其穩定性，因此每種核種的核穩定性各不相同。若某核種的原子核足夠穩定，不會衰變成其他核種，則稱為穩定核種 或穩定同位素 。反之，原子核不穩定、會發生放射性衰變者，則稱為放射性核種 。
已知的稳定核種共有251個，分別屬於80個化學元素，即原子序1至82號的所有元素（43號鎝 和61號鉕 除外）。而原子序數大於82的元素以及鎝和鉕都沒有穩定同位素，即所有同位素都具有放射性，被稱為放射性元素 。在這80種有稳定同位素的元素中，有26個元素只存在一種稳定同位素，稱為單一同位素元素 [ 2] 錫 有10種稳定同位素，是具有最多種稳定同位素的元素。
質子數 或中子數 為偶數（尤其是2、8、20、28、50、82、126等幻數 ）的核種通常具有較高的穩定性。在251個穩定核種中，有145個的質子數和中子數皆為偶數，而質子數和中子數皆為奇數的穩定核種只有5個。週期表 的前82種元素中，絕大多數原子序（即質子數）為偶數的元素都具有多個穩定同位素，尤其是原子序為幻數50的錫元素有多達10種穩定同位素，而原子序為奇數者超過半數都是單一同位素元素 。4號元素鈹 是單一同位素元素中唯一一個原子序為偶數的元素。沒有穩定核種的質子數目為43（鎝 ）、61（鉕 ）和83（鉍 ）以上的數目，而沒有穩定核種的中子數目包括19、21、35、39、45、61、89、115、123和127以上的數目。
理論計算顯示，251個穩定核種中只有146種（最重的為鏑-164 ）不會發生任何放射性衰變（不考慮尚未證實的質子衰變 ），屬於完全穩定的核種；而其餘106種核種在能量上應該會發生某種放射性衰變（α衰變 、β衰變 或電子捕獲 ），然而目前尚未觀察到任何它們發生衰變的現象，故稱這些核種為觀測上穩定 的核種。這些核種的預測半衰期往往遠超宇宙的估計年齡 （可長達1018 年或更長）。一旦檢測到這些核種的衰變跡象，則其將會被歸為放射性核種，例如鉍-209 和鎢-180 在過往被視為穩定核種，但後來科學家發現他們其實是壽命極長的放射性核種，會發生α衰變 ，半衰期分別為7019200999999999999♠ 2.01× 1019 7018180000000000000♠ 1.8× 1018 [ 3] [ 4]
另外，理論上所有比鈮-93 重（含）的核種都有可能自發分裂 ，然而目前觀測到會進行此衰變的最輕核種為釷-232 。
鉭-180m 是251個穩定核種中唯一的同核異構物 ，儘管同核異構物的亞穩態 原子核說明了其應會發生同核異構躍遷，釋出γ射線 並衰變回基態 原子核，但目前尚未觀察到任何其發生衰變的現象，其發生γ衰變之半衰期的理論下限值為7016450000000000000♠ 4.5× 1016 [ 5] [ 6] β衰變 、電子俘獲 和α衰變 ）至今也從未被觀察到。[ 7] 鉭-180 的半衰期僅約8小時。
地球上大多數穩定核種是在大霹靂 或恆星核合成 過程中生成的，自形成後便穩定存在至今，稱作原始核種 天然放射性核種 ，如鉀-40 、鈣-48 、釷-232 、鈾-238 等。由於它們衰變速率緩慢，這些放射性核種的原子從形成之初經歷數十億年後仍得以相當的量存留到現在。
由於長壽放射性核種的衰變也會形成穩定核種，一些穩定核種的豐度 在部分礦石中會有所變化，例如自然界三大衰變鏈 的最終產物皆為鉛 的不同穩定同位素，礦物中放射性核種的組成不同會導致其所含鉛同位素的比例有所差異。[ 8]
由於穩定核種不會發生衰變，能在自然界中持續以穩定的量存在，因此豐度 往往遠高於放射性核種。意即在自然界中，一個非放射性元素的天然同位素 比例往往是穩定同位素占絕大部分甚至全部，而放射性同位素僅占小部份或痕量，例如穩定的碳-12 和碳-13 分別占天然碳 的98.9%和1.1%，而具放射性的碳-14 僅痕量存在。不過銦 、碲 和錸 等三個元素為特例，它們三者雖然有穩定同位素，但其在地殼 中豐度最高的同位素為長壽的原始放射性同位素，例如放射性銦 -115占天然銦的95.72%，而穩定的銦-113在天然銦中的豐度僅占4.28%。[ 9]
共251個。
按：列表中標為粗體 的核種為其對應元素唯一的穩定同位素，故該元素屬於單一同位素元素 。
^ DOE explains ... Isotopes . Department of Energy, United States. [11 January 2023] . （原始内容 存档于14 April 2022）. ^ 2.0 2.1 Sonzogni, Alejandro. Interactive Chart of Nuclides . National Nuclear Data Center: Brook haven National Laboratory. [2008-06-06 ] . （原始内容 存档于2018-10-10）. ^ WWW Table of Radioactive Isotopes . [永久失效連結 ^ Marcillac, Pierre de; Noël Coron; Gérard Dambier; Jacques Leblanc & Jean-Pierre Moalic. Experimental detection of α-particles from the radioactive decay of natural bismuth. Nature. 2003, 422 (6934): 876–878. Bibcode:2003Natur.422..876D PMID 12712201 S2CID 4415582 doi:10.1038/nature01541 ^ Conover, Emily. Rarest nucleus reluctant to decay . 2016-10-03 [2016-10-05 ] . （原始内容存档 于2023-06-18）. ^ Lehnert, Björn; Hult, Mikael; Lutter, Guillaume; Zuber, Kai. Search for the decay of nature's rarest isotope 180m Ta. Physical Review C. 2017, 95 (4): 044306. Bibcode:2017PhRvC..95d4306L S2CID 118497863 arXiv:1609.03725 doi:10.1103/PhysRevC.95.044306 ^ Hult, Mikael; Elisabeth Wieslander, J.S.; Marissens, Gerd; Gasparro, Joël; Wätjen, Uwe; Misiaszek, Marcin. Search for the radioactivity of 180mTa using an underground HPGe sandwich spectrometer. Applied Radiation and Isotopes. 2009, 67 (5): 918–21. PMID 19246206 doi:10.1016/j.apradiso.2009.01.057 ^ The origins of the conceptions of isotopes （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ） Frederick Soddy, Nobel prize lecture^ IUPAC Periodic Table of the Isotopes (PDF) . ciaaw.org. IUPAC . 1 October 2013 [21 June 2016] . （原始内容存档 (PDF) 于2019-02-14）.
