De massa van een atoom is georganiseerd in twee gebieden:de kern en de elektronenwolk. De kern, gelegen in het midden van het atoom, bevat het grootste deel van de massa van het atoom en is samengesteld uit protonen en neutronen. Protonen hebben een positieve elektrische lading, terwijl neutronen geen lading hebben. Elektronen, die een negatieve elektrische lading hebben, draaien rond de kern in de elektronenwolk.

De massa van een atoom wordt voornamelijk bepaald door de protonen en neutronen in de kern. Protonen en neutronen zijn beide baryonen, dit zijn subatomaire deeltjes waaruit materie bestaat. Elk proton heeft een massa van ongeveer 1 atomaire massa-eenheid (amu), en elk neutron heeft een massa van ongeveer 1 amu. Elektronen daarentegen hebben een veel kleinere massa, waarbij elk elektron slechts ongeveer 1/1836 amu bijdraagt ​​aan de totale massa van een atoom.

De totale massa van een atoom kan worden berekend door de massa's van al zijn protonen en neutronen bij elkaar op te tellen. De massa van een koolstof-12-atoom is bijvoorbeeld ongeveer 12 amu omdat het zes protonen en zes neutronen heeft.

De rangschikking van de protonen, neutronen en elektronen binnen een atoom bepaalt de eigenschappen en het gedrag van het atoom. Het aantal protonen in de kern definieert het element, terwijl het aantal elektronen in de elektronenwolk de chemische reacties en interacties van het atoom met andere atomen bepaalt.