Atomen zijn de fundamentele bouwstenen van materie en een element is een zuivere substantie die uit slechts één type atoom bestaat. Atomen zijn verbonden met een element door het aantal protonen in hun kern. Het aantal protonen in de kern bepaalt het atoomnummer van het element, dat uniek is voor elk element en wordt gebruikt om het te identificeren.

Alle atomen van een element hebben hetzelfde atoomnummer , maar ze kunnen verschillende aantallen neutronen hebben, wat resulteert in verschillende isotopen van het element. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen en elektronen, maar een verschillend aantal neutronen.

De eigenschappen van een element worden bepaald door het aantal en de rangschikking van zijn elektronen . Elektronen zijn negatief geladen subatomaire deeltjes die rond de kern van een atoom draaien. Het aantal elektronen in een atoom is gelijk aan het aantal protonen, atomen zijn dus elektrisch neutraal. Elektronen zijn gerangschikt in schillen rond de kern, en de buitenste schil bepaalt de chemische eigenschappen van het atoom.

Atomen van hetzelfde element hebben hetzelfde aantal elektronen en dezelfde elektronenconfiguratie , wat betekent dat ze zich op dezelfde manier gedragen bij chemische reacties. Dit is de reden waarom elementen worden gegroepeerd in het periodiek systeem, een diagram dat elementen ordent op basis van hun atoomnummers, elektronenconfiguraties en chemische eigenschappen.