Embora cada átomo seja feito de partículas de tamanhos diferentes, a maior parte do espaço, ou volume, de cada átomo consiste em sua nuvem de elétrons. No entanto, entre as três moléculas presentes, os nêutrons são os maiores e o núcleo do átomo representa 99,9 por cento de sua massa total.
A estrutura básica de qualquer átomo inclui um núcleo feito de prótons e nêutrons e uma série de minúsculos elétrons que orbitam em torno dele em um espaço chamado nuvem de elétrons. A única exceção a essa estrutura é o átomo de hidrogênio, que não contém nêutrons.
Os átomos, assim como as partículas que eles formam, contêm mais espaço vazio do que massa, uma vez que a carga positiva dos prótons e a carga negativa dos elétrons se repelem. Isso cria o que os cientistas chamam de "nuvem de elétrons" em torno do núcleo de cada átomo. Em termos de volume, a nuvem de elétrons constitui a maior parte do "espaço" de cada átomo. Uma ilustração comum desse espaço indica que se o núcleo de um átomo fosse do tamanho de uma bola de gude, a borda externa da nuvem de elétrons estaria a mais de 100 metros, ou um campo de futebol, de distância dela.
No entanto, apesar do fato de que a maior parte do espaço de cada átomo contém seus elétrons, a maior parte de sua massa, 99,9 por cento, está no núcleo. A massa do núcleo de um átomo é dividida quase igualmente entre os prótons e nêutrons, embora os nêutrons sejam ligeiramente maiores. A massa de um elétron, em contraste, é igual a 1/1836 de um próton.