Le centre d'un atome s'appelle le noyau de l'atome. Cette structure est généralement composée de protons et de neutrons, bien que certains atomes d'hydrogène n'aient que des protons.
L'autre partie principale d'un atome est le nuage d'électrons qui plane autour du noyau. Bien que le noyau n'occupe qu'environ un billionième de l'espace d'un atome, il représente 99,9 % de la masse de l'atome. Les protons et les neutrons du noyau d'un atome sont maintenus ensemble par la force résiduelle forte, également appelée force nucléaire. Cette force est plus de 1000 fois plus forte que la gravité, mais elle n'agit qu'à l'intérieur du noyau de l'atome.