Kompaktowy, dodatnio naładowany jądro atomu zawiera dwa główne typy cząstek subatomowych: protony i neutrony. Orbitujące jądro atomu to ujemnie naładowane subatomowe cząsteczki zwane elektronami. Masa atomu jest skoncentrowana w jądrze.
Trzy podstawowe cząsteczki subatomowe, które składają się na materię, to neutrony, protony i elektrony. Protony przenoszą ładunki dodatnie, elektrony niosą ładunki ujemne, a neutrony są elektrycznie obojętne. Dodatni ładunek netto jądra jest wynikiem dodatnio naładowanych protonów w centralnym rdzeniu. Protony i neutrony są prawie identyczne w masie, podczas gdy elektrony są tak lekkie, że ich masy są czasami uważane za nieistotne.
Element chemiczny składa się z tego samego typu atomów. Atom danego pierwiastka zachowuje wszystkie chemiczne właściwości tego pierwiastka. W układzie okresowym element charakteryzuje się symbolem atomowym, liczbą atomową i liczbą masową. Elementy uporządkowane są w porządku rosnącym liczb atomowych, ponieważ liczba atomowa jest unikalna dla każdego elementu.
Liczba atomowa wskazuje liczbę protonów obecnych w jądrze, która jest również równa liczbie elektronów w obojętnym atomie. Liczba masowa odnosi się do całkowitej liczby protonów i neutronów w jądrze. Podczas gdy wszystkie atomy elementu są identyfikowane przez tę samą liczbę atomową, nie zawsze tak jest w przypadku liczby masowej. Jedna forma atomu, znana jako izotop, zawiera tę samą liczbę protonów, ale różni się liczbą neutronów.