O centro de um átomo é chamado de núcleo do átomo. Esta estrutura geralmente é composta de prótons e nêutrons, embora alguns átomos de hidrogênio tenham apenas prótons.
A outra parte principal de um átomo é a nuvem de elétrons que paira ao redor do núcleo. Embora o núcleo ocupe apenas cerca de um trilionésimo do espaço de um átomo, ele é responsável por 99,9 por cento da massa do átomo. Os prótons e nêutrons no núcleo de um átomo são mantidos juntos pela força forte residual, que também é chamada de força nuclear. Essa força é mais de 1000 vezes mais forte que a gravidade, mas opera apenas dentro do núcleo do átomo.