안정 원소(安定元素, stable element)는 화학에서 주기율표에 존재하는 원소 가운데, 자연적으로 발생하는 안정한 동위 원소를 적어도 하나 이상 가지는 원소를 가리키는 개념이다. 이는 방사성 붕괴를 일으키지 않는 핵종을 포함하는 원소를 의미한다.
화학적으로 안정 원소는 원자핵이 자발적인 방사성 붕괴를 겪지 않는 동위 원소를 보유한 원소로 정의된다. 예를 들어 헬륨은 여러 동위 원소를 가지지만 그중 헬륨-3과 헬륨-4가 안정하므로 안정 원소로 분류된다. 반대로 테크네튬(원자 번호 43)과 프로메튬(원자 번호 61)은 안정한 핵종을 하나도 가지지 않아 안정 원소에 해당하지 않는다.
알려진 화학 원소 가운데 80개의 원소가 적어도 하나 이상의 안정 핵종을 가진다. 이들은 수소(원자 번호 1)부터 납(원자 번호 82)까지의 원소들로 구성되며, 다만 테크네튬과 프로메튬 두 원소는 예외적으로 안정 핵종이 없다. 안정 핵종의 총수는 자료에 따라 251개에서 254개 사이로 보고되며, 이는 관측 기준과 이론적 기준의 차이에 따라 달라질 수 있다.
안정 원소의 개념은 방사성 동위 원소와 대비되는 의미로 사용된다. 방사성 동위 원소는 시간이 지남에 따라 붕괴하여 다른 원소로 변환되는 반면, 안정 동위 원소는 관측 가능한 시간 범위 내에서 붕괴하지 않고 그 상태를 유지한다. 다만 일부 안정으로 분류되는 핵종은 이론적으로 극히 긴 반감기를 가진 붕괴 경로가 존재할 수 있어, 이를 "관측상 안정"으로 구분하여 기술하기도 한다.
안정 원소라는 용어는 화학 교육, 핵물리학, 지구화학, 방사성 연대 측정 등 다양한 분야에서 사용되며, 특히 동위 원소의 안정성 여부를 구분하는 기준으로 활용된다.
