Atomit ovat peruselementtejä, jotka käsittävät kaiken maailmankaikkeuden aineen. Jokainen jaksollisen järjestelmän elementti koostuu ainutlaatuisen rakenteen omaavista atomeista. Elementeille annetaan erilaisia fysikaalisia ominaisuuksia niiden atomirakenteiden mukaan. Itse atomit koostuvat erilaisesta protonien, neutronien ja elektronien määrästä riippuen tietystä elementistä. Jokaisella näistä erillisistä atomiatomista on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa.
Ydin
Atomin ydin sisältää suurimman osan atomin massasta, ja se koostuu protoneista ja neutronista, joita kutsutaan yhdessä nimellä nukleonit. Paljon kevyemmät elektronit kiertävät atomin ydintä. Atomin ytimen muodostavien protonien ja neutronien määrä määrää atomin massanumeron, jota joskus kutsutaan "nukleoniluvuksi".
Protonit
Protonit ovat positiivisesti varautuneita hiukkasia, joita löytyy atomin ytimestä. Neutronien ohella protonit muodostavat valtaosan atomin kokonaismassasta. Protonien kokonaismäärä atomissa edustaa kyseisen atomin vakionatomilukua. Yksittäisten protonien paino on 1,0073 hiili-12-asteikolla, joka on asteikko, joka mittaa atomien suhteellista massaa.
Neutronit
Neutronit ovat neutraalin varauksen omaavia hiukkasia, jotka jakavat atomin ytimen protonien kanssa. Pitoisuuden ollessa 1.0087 hiili-12-asteikolla neutronien paino on niin samanlainen kuin protoneilla, että näiden kahden hiukkasen katsotaan usein jakavan saman kokonaispainon: suhteellisen massan 1. Jos kussakin elementissä olevien protonien lukumäärä on vakio, neutronien määrä voi vaihdella. Tästä syystä elementin massanumero voi vaihdella atomista toiseen.
Elektronit
Elektronit ovat negatiivisesti varautuneita hiukkasia, jotka kiertävät atomin ydintä. Nämä hiukkaset ovat paljon kevyempiä kuin protonit ja neutronit, suhteellisen massan ollessa 1/1836 protonien massasta. Elektronit kiertävät ytimen joukossa tasoja, joita usein kutsutaan "energiatasoiksi". Jokaisella näistä tasoista voi olla a tietty määrä elektroneja, joista ensimmäinen taso on lähinnä ydintä, ja seuraavat tasot ovat yhä enemmän pois. Energiatasojen määrä atomissa riippuu elektronien kokonaismäärästä. Elektronit asettuvat aina kiertoradalle matalimmalla käytettävissä olevalla tasolla.