Alotropija je pojav, ko je element v različnih oblikah − te oblike imenujemo alotropske modifikacije.
Mnogi elementi so v različnih oblikah. Kisik je v ozračju pretežno v obliki dvoatomnih molekul (O2, dikisik), bistveno manj pa je ozona (O3, trikisik). Dikisik in trikisik sta alotropski modifikaciji − različni obliki istega elementa. Več alotropskih modifikacij ima fosfor (beli fosfor, rdeči fosfor, črni fosfor) in nekateri drugi elementi.
Spoznajmo še alotropijo ogljika.
Primerjajmo strukturi. V diamantu je vsak ogljikov atom povezan s štirimi, enako močnimi kovalentnimi vezmi. V grafitu pa atomi tvorijo plasti, v katerih je vsak ogljikov atom povezan s tremi sosednjimi ogljikovimi atomi (plast povezanih šestkotnikov, ki spominja na satovje). Četrti (valenčni) elektron ogljika se lahko premika, zato grafit prevaja električni tok. Plasti v grafitu so med seboj povezane s šibkimi vezmi, kar omogoča luščenje plasti (na primer, ko pišemo z grafitnim svinčnikom).
Primerjajmo lastnosti diamanta in grafita.
| Diamant | Grafit | |
| Trdota | Zelo trd |
Mehak |
| Gostota | 3,5 g/cm3 |
2,2 g/cm3 |
| Električna prevodnost |
Ne prevaja. |
Prevaja. |
Poleg diamanta in grafita tvori ogljik še druge raznovrstne oblike, med katerimi je najbolj znan fuleren C60.
Ta nenavadna molekula s 60 atomi ogljika ima enako obliko kot klasična nogometna žoga − ogljikovi atomi so povezani v telo, katerega stranice so petkotniki in šestkotniki.