Allotrop, Yunanca kökenli bir terim olup bir elementin atomlarının uzayda farklı dizilimler göstermesi sonucu oluşan farklı yapıları ifade etmektedir. Bu dizilimler, elementin geometrik olarak değişik kristal yapılar oluşturmasını sağlar. Kimya alanında önemli bir yere sahip olan allotroplar, elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini anlamak için de son derece önemlidir. Aynı zamanda, atomların uzaydaki düzenlenişi açısından da oldukça önemli bir konudur.
Proton, nötron ve elektron sayıları aynı olmasına rağmen atomların uzaydaki dizilimleri farklı olan kristal yapılar "allotrop" olarak adlandırılır. Elementin temel parçacıklarının (proton, nötron ve elektron) aynı kalmasına rağmen, atomların farklı geometrik düzenlerde bir araya gelmesi sonucunda oluşan yapılara allotrop denir. Atom sayıları eşit olmasına rağmen, farklı dizilimler göstermesi sayesinde elementler birbirinden tamamen farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip yapılara dönüşebilir.
Bu durumun en basit örnekleri grafit ve elmas olarak gösterilebilir. Örneğin, elmas uzaydaki atomik düzenlenişi sayesinde dünyanın en sert maddelerinden biri olarak bilinirken, grafit aynı elementin en yumuşak ve kırılgan hallerinden biridir. Bu farklılık atomların dizilim şekilleri ve bağlanma düzenlerinden kaynaklanmaktadır. Allotropik farklılık, elementlerin doğada farklı yapılara bürünerek farklı görevler üstlenmesine olanak tanır. Allotropların özellikleri şu şekilde özetlenebilir:
Allotrop maddeler, aynı elementin farklı fiziksel yapılarla var olduğu türlerdir. Bu çeşitlilik, kimyasal bileşimlerinin aynı olmasına rağmen, fiziksel özelliklerinin farklı olmasına yol açabilir. Örneğin, karbonun allotropları arasında elmas ve grafit, yapısal farkları nedeniyle sertlik ve elektrik iletkenliği gibi belirgin farklılıklara sahiptir.
Oksijenin allotropları ise O2 (oksijen gazı) ve O3 (ozon) olarak görülür, bunlar atmosferde farklı görevler üstlenir. Kükürt, kırmızı ve beyaz fosfor gibi diğer allotropik maddeler de farklı kristal yapıları ve özellikleriyle öne çıkmaktadır. Allotropi, herhangi bir elementin çeşitli fiziksel ve kimyasal biçimlerde bulunabilmesini sağlayarak doğada çeşitlilik yaratır.