Thù hình là hiện tượng một nguyên tố hóa học tồn tại ở một số dạng đơn chất khác nhau. Những dạng đơn chất khác nhau của một nguyên tố hóa học được gọi là dạng thù hình.
Các dạng thù hình của nguyên tố cacbon
Có hai nguyên nhân gây nên tính thù hình:
Một là, do sự khác nhau về số lượng nguyên tử trong phân tử, chẳng hạn như ôxy phân tử (O2) và ôzôn (O3) là hai dạng thù hình của nguyên tố ôxy.
Hai là, do sự khác nhau về cấu trúc của tinh thể, chẳng hạn kim cương và than chì là hai dạng thù hình của nguyên tố cacbon; phốtpho trắng, phốtpho đỏ và phốtpho đen là ba dạng thù hình của nguyên tố phốtpho.
Sự khác nhau về cấu tạo tinh thể nên các dạng thù hình của một nguyên tố có các tính chất khác nhau, nhất là các tính chất vật lý. Ví dụ điển hình là tinh thể kim cương trong suốt, rất cứng, cách điện và cách nhiệt, trong khi đó tinh thể than chì có màu đen xám, mềm, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
Sự khác nhau về tính chất vật lí của hai dạng thù hình nguyên tố Lưu huỳnh