O núcleo compacto de carga positiva de um átomo contém dois tipos principais de partículas subatômicas: prótons e nêutrons. Orbitando o núcleo do átomo estão partículas subatômicas com carga negativa chamadas elétrons. A massa de um átomo está concentrada no núcleo.
As três partículas subatômicas primárias que constituem a matéria incluem nêutrons, prótons e elétrons. Prótons carregam cargas positivas, elétrons carregam cargas negativas e nêutrons são eletricamente neutros. A carga líquida positiva do núcleo é o resultado dos prótons carregados positivamente dentro do núcleo central. Prótons e nêutrons são quase idênticos em massa, enquanto os elétrons são tão leves que suas massas às vezes são consideradas insignificantes.
Um elemento químico é composto do mesmo tipo de átomos. Um átomo de um determinado elemento retém todas as propriedades químicas desse elemento. Em uma tabela periódica, um elemento é caracterizado por um símbolo atômico, número atômico e número de massa. Os elementos são organizados em ordem crescente de números atômicos, uma vez que o número atômico é único para cada elemento.
O número atômico indica o número de prótons presentes no núcleo, que também é igual ao número de elétrons em um átomo neutro. O número de massa se refere ao número total de prótons e nêutrons no núcleo. Embora todos os átomos de um elemento sejam identificados pelo mesmo número atômico, esse nem sempre é o caso para o número de massa. Uma forma de átomo, conhecida como isótopo, contém o mesmo número de prótons, mas varia no número de nêutrons.