Um átomo típico consiste em um núcleo que é cercado por uma nuvem de elétrons à distância. O núcleo de um átomo geralmente é feito de prótons carregados positivamente e nêutrons que não têm carga de seus ter. Os elétrons são carregados negativamente.
A maioria dos átomos do universo segue esse padrão, com prótons e nêutrons dentro do núcleo e elétrons girando em vários estados fora dele. No entanto, existem algumas exceções à regra, como o hidrogênio. O isótopo mais comum de hidrogênio, H1, não possui nêutrons. Consiste em apenas um único próton associado a um único elétron.
Outras exceções mais exóticas são possíveis para a estrutura de um átomo. Átomos feitos inteiramente de antimatéria podem ser sintetizados dentro de grandes aceleradores de partículas. Esses átomos consistem em antiprótons cercados por pósitrons no lugar onde os elétrons normalmente seriam encontrados. Além de suas cargas, os átomos feitos de antimatéria são estruturalmente idênticos aos átomos da matéria comum e podem se comportar de maneira semelhante se puderem ser mantidos estáveis.
Talvez a variação mais extrema do modelo atômico seja a estrela de nêutrons. As estrelas de nêutrons são remanescentes estelares que foram tão esmagados por sua própria gravidade que os elétrons dentro delas foram forçados a sua superfície. Essencialmente, uma estrela de nêutrons é mais uma configuração na qual um átomo pode se enquadrar.
