Аллотропия – существование химических элементов в виде двух или более простых веществ. Может быть обусловлена образованием молекул с различным числом атомов (например, кислород O₂ и озон O₃), либо кристаллов различных модификаций (например, алмаз, графит, карбин, фуллерены и другие наноструктуры, состоящие из атомов углерода). В последнем примере аллотропия – частный случай полиморфизма.