Atomy to podstawowe elementy budulcowe, z których składa się cała materia we wszechświecie. Każdy z pierwiastków w układzie okresowym składa się z atomów o unikalnej strukturze. Elementy mają różne właściwości fizyczne w zależności od ich atomowych bloków budulcowych. Same atomy składają się z różnej liczby protonów, neutronów i elektronów, w zależności od konkretnego pierwiastka. Każda z tych oddzielnych cząstek subatomowych ma swoje unikalne właściwości.
Jądro
Jądro atomu zawiera większość masy atomu i składa się z protonów i neutronów, które łącznie określa się mianem nukleonów. Znacznie lżejsze elektrony krążą wokół jądra atomu. Liczba protonów i neutronów składających się na jądro atomu określa liczbę masową tego atomu, czasami określaną jako „liczba nukleonu”.
Protony
Protony to dodatnio naładowane cząstki znajdujące się w jądrze atomu. Wraz z neutronami protony stanowią zdecydowaną większość całkowitej masy atomu. Całkowita liczba protonów w atomie reprezentuje stałą liczbę atomową tego atomu. Poszczególne protony mają masę 1.0073 w skali węgla-12, która jest skalą mierzącą względną masę atomów.
Neutrony
Neutrony to cząstki o neutralnym ładunku, które dzielą jądro atomu z protonami. Przy 1,0087 w skali węgla-12 neutrony są tak podobne wagowo do protonów, że często uważa się, że te dwie cząstki mają tę samą ogólną masę: względną masę wynoszącą 1. Tam, gdzie liczba protonów w każdym elemencie jest liczbą stałą, liczba neutronów może się zmieniać. Z tego powodu liczba masowa pierwiastka może się różnić w zależności od atomu.
Elektrony
Elektrony to ujemnie naładowane cząstki krążące wokół jądra atomu. Cząstki te są znacznie lżejsze niż protony i neutrony, a ich masa względna wynosi 1/1836 masy protonów. Elektrony krążą wokół jądra na szeregu poziomów, często określanych jako „poziomy energetyczne”. Każdy z tych poziomów może pomieścić określoną liczbę elektronów, przy czym pierwszy poziom znajduje się najbliżej jądra, a kolejne poziomy są coraz dalej z dala. Liczba poziomów energetycznych w atomie zależy od całkowitej liczby elektronów. Elektrony zawsze osadzają się na orbicie na najniższym dostępnym poziomie.