Allotropia, występowanie pierwiastka chemicznego w dwóch lub więcej formach, które mogą różnić się układem atomów w krystalicznym ciele stałym lub występowaniem cząsteczek zawierających różną liczbę atomów. Istnienie różnych form krystalicznych pierwiastka jest tym samym zjawiskiem, które w przypadku związków chemicznych nazywa się polimorfizmem. Allotropy mogą być monotropowe, wtedy jedna z form jest najbardziej stabilna w każdych warunkach, lub enantiotropowe, wtedy różne formy są stabilne w różnych warunkach i ulegają odwracalnym przejściom z jednej do drugiej w charakterystycznych temperaturach i ciśnieniach.
Pierwiastki wykazujące alotropię to cyna, węgiel, siarka, fosfor i tlen. Cyna i siarka są enantiotropowe: ta pierwsza występuje w postaci szarej, stabilnej poniżej 13,2° C, i białej, stabilnej w wyższych temperaturach; siarka tworzy kryształy rombowe, stabilne poniżej 95,5° C, i kryształy monokliniczne, stabilne między 95,5° C a temperaturą topnienia (119° C). Węgiel, fosfor i tlen są monotropowe; grafit jest bardziej stabilny niż diament, czerwony fosfor jest bardziej stabilny niż biały, a tlen dwuatomowy, o wzorze O2, jest bardziej stabilny niż tlen trójatomowy (ozon, O3) we wszystkich zwykłych warunkach.