Le noyau compact et chargé positivement d'un atome contient deux principaux types de particules subatomiques : les protons et les neutrons. En orbite autour du noyau de l'atome se trouvent des particules subatomiques chargées négativement appelées électrons. La masse d'un atome est concentrée dans le noyau.
Les trois particules subatomiques primaires qui constituent la matière comprennent les neutrons, les protons et les électrons. Les protons portent des charges positives, les électrons portent des charges négatives et les neutrons sont électriquement neutres. La charge positive nette du noyau est le résultat des protons chargés positivement dans le noyau central. Les protons et les neutrons ont une masse presque identique tandis que les électrons sont si légers que leurs masses sont parfois considérées comme négligeables.
Un élément chimique est composé du même type d'atomes. Un atome d'un élément particulier conserve toutes les propriétés chimiques de cet élément. Dans un tableau périodique, un élément est caractérisé par un symbole atomique, un numéro atomique et un nombre de masse. Les éléments sont organisés par ordre croissant de numéros atomiques, puisque le numéro atomique est unique à chaque élément.
Le numéro atomique indique le nombre de protons présents dans le noyau, qui est également égal au nombre d'électrons dans un atome neutre. Le nombre de masse fait référence au nombre total de protons et de neutrons dans le noyau. Alors que tous les atomes d'un élément sont identifiés par le même numéro atomique, ce n'est pas toujours le cas pour le nombre de masse. Une forme d'atome, connue sous le nom d'isotope, contient le même nombre de protons mais varie en nombre de neutrons.