Allotropie, l’existence d’un élément chimique sous deux ou plusieurs formes, qui peuvent différer dans l’arrangement des atomes dans les solides cristallins ou dans l’apparition de molécules qui contiennent un nombre différent d’atomes. L’existence de différentes formes cristallines d’un élément est le même phénomène qui, dans le cas des composés, est appelé polymorphisme. Les allotropes peuvent être monotropes, auquel cas l’une des formes est la plus stable dans toutes les conditions, ou énantiotropes, auquel cas les différentes formes sont stables dans des conditions différentes et subissent des transitions réversibles de l’une à l’autre à des températures et des pressions caractéristiques.
Les éléments présentant une allotropie sont l’étain, le carbone, le soufre, le phosphore et l’oxygène. L’étain et le soufre sont énantiotropes : le premier existe sous une forme grise, stable en dessous de 13,2° C, et une forme blanche, stable à des températures plus élevées ; le soufre forme des cristaux rhombiques, stables en dessous de 95,5° C, et des cristaux monocliniques, stables entre 95,5° C et le point de fusion (119° C). Le carbone, le phosphore et l’oxygène sont monotropes ; le graphite est plus stable que le diamant, le phosphore rouge est plus stable que le blanc, et l’oxygène diatomique, de formule O2, est plus stable que l’oxygène triatomique (ozone, O3) dans toutes les conditions ordinaires.