Centrul unui atom se numește nucleul atomului. Această structură este de obicei compusă din protoni și neutroni, deși unii atomi de hidrogen au doar protoni.
Cealaltă parte a unui atom este norul de electroni care se află în jurul nucleului. Deși nucleul ocupă doar un triliu din spațiul unui atom, acesta reprezintă 99,9% din masa atomică. Protonii și neutronii din nucleul unui atom sunt ținute împreună de forța reziduală puternică, numită și forța nucleară. Această forță este mai mult de 1000 de ori mai puternică decât gravitația, dar funcționează numai în nucleul atomului.