Ο όρος αλλότροπο αναφέρεται σε μία ή περισσότερες μορφές ενός χημικού στοιχείου που εμφανίζονται στην ίδια φυσική κατάσταση. Οι διαφορετικές μορφές προκύπτουν από τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους μπορούν να συνδεθούν τα άτομα. Η έννοια των αλλοτροπιών προτάθηκε από τον Σουηδό επιστήμονα Jons Jakob Berzelius το 1841. Δίνεται η δυνατότητα της ύπαρξης στοιχείων με αυτόν τον τρόπο αλλοτροπισμός.
Τα αλτροτροπικά μπορεί να εμφανίζουν πολύ διαφορετικές χημικές και φυσικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, γραφίτης και διαμάντι είναι και τα δύο αλλοτρόπα άνθρακας που εμφανίζονται στη στερεά κατάσταση. Ο γραφίτης είναι μαλακός, ενώ το διαμάντι είναι εξαιρετικά σκληρός. Τα αλλοτρόπια φωσφόρου εμφανίζουν διαφορετικά χρώματα, όπως το κόκκινο, το κίτρινο και το λευκό. Τα στοιχεία μπορούν να αλλάξουν αλλοτρόπια σε απόκριση μεταβολών της πίεσης, της θερμοκρασίας και της έκθεσης στο φως.
Για να συνεχίσετε το παράδειγμα άνθρακα, σε διαμάντι, τα άτομα άνθρακα συνδέονται για να σχηματίσουν ένα τετράεδρο πλέγμα. Στον γραφίτη, τα άτομα συνδέονται για να σχηματίσουν φύλλα ενός εξαγωνικού πλέγματος. Άλλα αλλοτρόπα άνθρακα περιλαμβάνουν το γκφένιο και τα φουλερένια.
Ο2 και όζο, Ο3, είναι αλλοτρόπια οξυγόνο. Αυτά τα αλλοτρόπια παραμένουν σε διαφορετικές φάσεις, συμπεριλαμβανομένων των αερίων, υγρών και στερεών καταστάσεων.
Ο φωσφόρος έχει αρκετά στερεά αλλοτρόπα. Σε αντίθεση με τα αλλοτρόπα οξυγόνου, όλα τα αλλοτρόπα φωσφόρου σχηματίζουν την ίδια υγρή κατάσταση.