Het kleinste deeltje van een element dat alle chemische eigenschappen bevat, wordt een atoom genoemd. Een atoom is de fundamentele bouwsteen van materie en bestaat uit een kern omringd door elektronen. De kern bevat positief geladen protonen en neutrale neutronen, terwijl de elektronen negatief geladen zijn en in specifieke schillen of energieniveaus rond de kern draaien. Het aantal protonen in de kern bepaalt het atoomnummer van het element en zijn chemische eigenschappen. Atomen van hetzelfde element kunnen verschillende aantallen neutronen hebben, deze worden isotopen genoemd en hebben dezelfde chemische eigenschappen maar verschillende fysische eigenschappen, zoals massa.