Element definiowany jest jako substancja zbudowana z atomów o określonej liczbie protonów. Oznacza to, że każdy atom z 1 protonem jest zawsze atomem wodoru. Elementy nie mogą być dalej rozkładane za pomocą środków chemicznych i zawsze zachowują określone właściwości, nawet w przypadku klejenia.
Trzy subatomowe cząsteczki tworzące atomy to elektrony, protony i neutrony. Protony nie zmieniają się w jednym elemencie lub atom stanie się całkowicie nowym elementem. Liczba atomowa każdego elementu oznacza ile protonów znajduje się w danym atomie tego pierwiastka. Najbardziej zewnętrzne elektrony są odpowiedzialne za wiązanie chemiczne i są znane jako elektrony walencyjne. W zależności od tego elementu, elektrony walencyjne mogą być pozyskiwane lub tracone swobodnie. Dostępność elektronów walencyjnych w atomie danego pierwiastka można określić za pomocą liczb kwantowych w zaawansowanych obliczeniach.
Atomy określonego elementu mogą mieć wariancje w neutronach. Są one znane jako izotopy i są nazywane przez połączenie całkowitej liczby protonów i neutronów w atomie. Na przykład, izotopy węgla - liczba atomowa 6 - obejmują węgiel-12 i węgiel-14, z których oba mają 6 protonów, ale mają odpowiednio 6 i 8 neutronów.
