Tanto prótons quanto nêutrons são encontrados no núcleo de um átomo. O terceiro tipo de partícula que um átomo possui, os elétrons, são encontrados em orbitais fora do núcleo.
O núcleo é a parte mais densa de um átomo. Ambos os nêutrons e prótons têm massa significativa, enquanto os elétrons são virtualmente sem massa. Este modelo foi descoberto como resultado do experimento da folha de ouro em 1911 por Ernest Rutherford. Nêutrons não têm carga, enquanto um próton tem carga +1. Da mesma forma, os elétrons têm carga -1. Cada átomo tem uma carga geral que pode ser determinada subtraindo a quantidade de elétrons de prótons.