核素（英语：Nuclide）是具有特定原子量、原子序数和核能态，且平均寿命长得足以被观察到的一类原子。它是带有原子中的电子云的某类特殊原子核，以其质量数、中子数以及核的能态为标识。

“核素”一词在英文中被叫做“nuclide”，这一单词来源于拉丁文“nucle”（核）和希腊文“ετδοξ”（种类），是由这两个词复合而成的。

1947年美国科学家科曼提出“核素”一词，将它定义为：“具有给定质子数Z和中子数N的一类原子核所组成的元素”。目前许多国家仍然在采用这一定义，但当涉及到活度的定义时，这种定义就显得不够完善了。

核素通常用元素符号表示（氘和氚这二个同位素有自己的符号），左上标表示质子和中子的总数（即该种核素的原子量），左下标表示质子数（即原子序数，也可不标出），右下标表示中子数（一般情况下很少标出）。

核素是基于原子核的层面上考虑问题，不仅考虑原子核中中子数与质子数的差异，同时也考虑了影响核性质的另一主要因素，即核能态的不同，对原子核的性质描述更深入，涉及核力、核结构及原子核的大小、自旋、宇称、电四极矩等。而同位素则主要关注同一元素不同原子的原子核组成、稳定性以及质量差别等方面的问题。