Un atom tipic constă dintr-un nucleu care este înconjurat de un nor de electroni la distanță. Nucleul unui atom este format, de obicei, din protoni și neutroni încărcați pozitiv, proprie. Electronii sunt încărcați negativ.
Majoritatea atomilor din univers urmează acest model, cu protoni și neutroni în interiorul nucleului, iar electronii se rotesc în diferite state din afara acestuia. Există însă unele excepții de la regula, cum ar fi hidrogenul. Cel mai obișnuit izotop al hidrogenului, H1, nu are neutroni deloc. Se compune dintr-un singur proton în asociere cu un singur electron.
Sunt posibile și alte excepții exotice pentru structura unui atom. Atomii făcuți în întregime din antimaterie pot fi sintetizați în interiorul acceleratoarelor mari de particule. Acești atomi constau din antiprotoni înconjurați de positroni în loc, unde electronii ar fi de obicei găsiți. În afară de acuzațiile lor, atomii din antimaterie sunt identici structural cu atomii de materie obișnuită și ar putea să se comporte în moduri similare, dacă ar putea să rămână stabili.
Poate că variația cea mai extremă a modelului atomic este steaua neutronică. Steaua stelelor neutre sunt rămășițe stelare care au fost atât de zdrobite de propria lor gravitate încât electronii din ele au fost forțați să le acopere suprafețele. În esență, o stea neutronică este o configurație în care un atom poate cădea.
