Allotropia (dal greco allos, altro, e tropos, modo), è una denominazione applicata da Jons Jacob Berzelius alla proprietà di esistere in diverse forme, presentata da alcuni elementi chimici. Le diverse forme sono note come allotropi. Alcuni esempi classici di elementi che hanno forme allotropiche sono il fosforo (nelle forme "rosso", "bianco", "purpureo", ecc.), l'ossigeno (O₂ e l'ozono O₃) e il carbonio (nelle forme grafite, diamante, grafene, fullerene, nanotubo, e altri allotropi del carbonio).
Il termine allotropi può anche essere usato in riferimento alle forme molecolari in un elemento (come nel caso di un gas biatomico), anche nel caso che vi sia una sola ulteriore forma.