Bien que chaque atome soit constitué de particules de tailles différentes, la majorité de l'espace, ou volume, de chaque atome est constitué de son nuage d'électrons. Cependant, parmi les trois molécules présentes, les neutrons sont les plus gros et le noyau de l'atome représente 99,9 % de sa masse totale.
La structure de base de tout atome comprend un noyau composé de protons et de neutrons et d'une série de minuscules électrons qui gravitent autour de lui dans un espace appelé nuage d'électrons. La seule exception à cette structure est l'atome d'hydrogène, qui ne contient pas de neutrons.
Les atomes, comme les particules qu'ils forment, contiennent plus d'espace vide que de masse puisque la charge positive des protons et la charge négative des électrons se repoussent. Cela crée ce que les scientifiques appellent un "nuage d'électrons" entourant le noyau de chaque atome. En termes de volume, le nuage d'électrons constitue la majorité de "l'espace" de chaque atome. Une illustration courante de cet espace indique que si le noyau d'un atome avait la taille d'une bille, alors le bord extérieur du nuage d'électrons serait à plus de 100 mètres, ou un terrain de football, de lui.
Cependant, malgré le fait que la majorité de l'espace de chaque atome contienne ses électrons, la majeure partie de sa masse, 99,9 %, se trouve dans le noyau. La masse du noyau d'un atome est divisée presque également entre les protons et les neutrons, bien que les neutrons soient légèrement plus gros. La masse d'un électron, en revanche, est égale à 1/1836 d'un proton.