Atomen zijn de basisbouwstenen die alle materie in het universum omvatten. Elk van de elementen op het periodiek systeem bestaat uit uniek gestructureerde atomen. De elementen krijgen verschillende fysische 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 sub-atomaire deeltjes heeft zijn eigen unieke eigenschappen.
De kern

De kern van een atoom bevat het grootste deel van de massa van het atoom en bestaat uit protonen en neutronen, die gezamenlijk aangeduid als nucleonen. De veel lichtere elektronen draaien in een baan om de kern van hun atoom. Het aantal protonen en neutronen waaruit de kern van een atoom bestaat, bepaalt het massagetal van dat atoom, ook wel "nucleon number" genoemd.
De protonen

Protonen zijn positief geladen deeltjes die in de kern van een atoom worden gevonden. Samen met neutronen vormen protonen de overgrote meerderheid 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, wat de schaal is 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. Op 1,0087 op de koolstof-12-schaal zijn neutronen zo vergelijkbaar in gewicht als protonen dat de twee deeltjes vaak worden beschouwd hetzelfde algemene gewicht te hebben: een relatieve massa van 1. Waar het aantal protonen in elk element een constant aantal is, het aantal neutronen kan variëren. Om deze reden kan het massagetal van een element van atoom tot atoom variëren.
De elektronen

Elektronen zijn negatief geladen deeltjes die in een baan om 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 specifiek aantal elektronen bevatten, waarbij het eerste niveau het dichtst bij de kern ligt en de daaropvolgende niveaus steeds verder weg liggen. Het aantal energieniveaus in een atoom is afhankelijk van het totale aantal elektronen. Elektronen zullen zich altijd in een baan op het laagste beschikbare niveau vestigen.