Atomen zijn de basisbouwstenen waaruit alle materie in het universum bestaat. Elk van de elementen op het periodiek systeem is samengesteld uit uniek gestructureerde atomen. De elementen krijgen verschillende fysieke eigenschappen, afhankelijk van hun atomaire bouwstenen. De atomen zelf bestaan uit een ander aantal protonen, neutronen en elektronen, afhankelijk van het specifieke element. Elk van deze afzonderlijke subatomaire deeltjes heeft zijn eigen unieke eigenschappen.
de kern
De kern van een atoom bevat het grootste deel van de massa van het atoom en is samengesteld uit protonen en neutronen, die gezamenlijk nucleonen worden genoemd. De veel lichtere elektronen draaien om de atoomkern. Het aantal protonen en neutronen waaruit de kern van een atoom bestaat, bepaalt het massagetal van dat atoom, ook wel 'nucleongetal' genoemd.
de protonen
Protonen zijn positief geladen deeltjes in de atoomkern. Samen met neutronen zijn protonen verantwoordelijk voor het overgrote deel van de totale massa van een atoom. Het totale aantal protonen in een atoom vertegenwoordigt het constante atoomnummer van dat atoom. Individuele protonen hebben een gewicht van 1.0073 op de koolstof-12-schaal, de schaal die de relatieve massa van atomen meet.
de neutronen
Neutronen zijn deeltjes met een neutrale lading die de kern van een atoom delen met protonen. Bij 1.0087 op de koolstof-12-schaal lijken neutronen qua gewicht zo op protonen dat de twee deeltjes vaak hetzelfde algemene gewicht hebben: een relatieve massa van 1. Waar het aantal protonen in elk element een constant aantal is, kan het aantal neutronen variëren. Om deze reden kan het massagetal van een element variëren van atoom tot atoom.
de elektronen
Elektronen zijn negatief geladen deeltjes die rond de kern van een atoom draaien. Deze deeltjes zijn veel lichter dan protonen en neutronen, met een relatieve massa van 1/1836 de massa van protonen. Elektronen draaien om de kern in een reeks niveaus die vaak "energieniveaus" worden genoemd. Elk van deze niveaus kan een bepaald aantal elektronen, waarbij het eerste niveau het dichtst bij de kern ligt en de daaropvolgende niveaus steeds verder weg. Het aantal energieniveaus in een atoom hangt af van het totale aantal elektronen. Elektronen zullen altijd op het laagst beschikbare niveau in een baan om de aarde komen.