Nucleul compact, pozitiv încărcat de un atom conține două tipuri principale de particule subatomice: protoni și neutroni. Orbitul nucleului atomului sunt particule subatomice încărcate negativ numite electroni. Masa atomului este concentrată în nucleu.
Cele trei particule subatomice primare care constituie materie includ neutronii, protonii și electronii. Protonii poartă sarcini pozitive, electronii poartă sarcini negative, iar neutronii sunt neutri din punct de vedere electric. Încărcarea pozitivă netă a nucleului este rezultatul protonilor încărcați pozitiv în miezul central. Protonii și neutronii sunt aproape identici în masă, în timp ce electronii sunt atât de ușoare încât masele lor sunt uneori considerate neglijabile.
Un element chimic este compus din același tip de atomi. Un atom al unui element particular păstrează toate proprietățile chimice ale elementului respectiv. Într-o masă periodică, un element este caracterizat de un simbol atomic, un număr atomic și un număr de masă. Elementele sunt organizate în ordine crescătoare de numere atomice, deoarece numărul atomic este unic pentru fiecare element.
Numărul atomic indică numărul de protoni prezenți în nucleu, care este de asemenea egal cu numărul de electroni într-un atom neutru. Numărul de masă se referă la numărul total de protoni și neutroni din nucleu. În timp ce toți atomii unui element sunt identificați de același număr atomic, acest lucru nu este întotdeauna cazul pentru numărul de masă. O formă de atom, cunoscută ca un izotop, conține același număr de protoni, dar variază în numărul de neutroni.