Elementy izoelektroniczne to pierwiastki, które mają tę samą konfigurację elektronową w najbardziej zewnętrznych powłokach walencyjnych. Mogą to być atomy lub jony, a w przypadku związków izoelektronicznych - cząsteczki. Ten podobny układ elektronów prowadzi do podobnych właściwości chemicznych.
Azot i tlen z dodatkowym elektronem są izoelektroniczne, ponieważ ich walentynowe powłoki elektronowe zawierają pięć elektronów. Dodatnio naładowany atom litu jest partnerem izoelektronicznym z atomem helu, ponieważ oba mają dwa elektrony w ich najbardziej zewnętrznych powłokach. Niektóre pary izoelektroniczne mają identyczne pary elektronów rozciągających się głęboko w wewnętrzne powłoki elektronów, takie jak zjonizowana siarka i argon.