Atomer är extremt små partiklar och kan inte delas vidare med undantag av extraordinära medel. Tänk på de bitar som utgör ett pussel. Dessa kan tekniskt separeras i mindre bitar papp och papper genom att förstöra dem, men för praktiska ändamål är dessa delar de grundläggande, odelbara elementen i pussel. En atoms atommassa är ungefär lika med antalet protoner plus antalet elektroner, eftersom massan av elektroner är praktiskt taget försumbar. Protonen Protonen är i själva verket indexpartikeln i vilken som helst atom. Det är antalet protoner i en atom som bestämmer elementets identitet som en atom hör till; med andra ord, om två atomer har ett annorlunda antal protoner, är de inte samma element. Antalet protoner i ett element bestämmer sitt atomnummer, Z. Vätgas är det lätta elementet och har ett proton (Z = 1); uran är det tyngsta naturligt förekommande elementet och har 92 protoner (Z = 92). Varje proton, som tilldelas en massa på 1,00728 atommassanheter (amu), har en laddning betecknad som +1. Atomer kan existera med endast en proton i deras kärna, vilket är fallet med väteatomer. En kärna utan åtminstone ett åtföljande proton är emellertid inte en atom. Neutronen Neutroner har samma storlek som protoner, med en amu på 1.00867, och bor också i kärnan av atomer. Antalet neutroner i en atom i ett elements mest stabila konfiguration är vanligtvis större än antalet protoner, varvid denna skillnad blir större när atomantalet ökar. En väteatom har till exempel en proton men inga neutroner, medan en heliumatom har två av vardera. Tenn har å andra sidan 50 protoner och 69 neutroner, medan uran har 92 respektive 146. Antalet protoner plus neutroner i en atom är dess massnummer, M. Således är antalet neutroner i en atom är dess atommassanummer minus dess atomnummer eller M-Z. Om en atom vinster eller förlorar neutroner, förblir det samma elementet men blir en isotop av det elementet. Olika isotoper identifieras genom att lägga M i det övre vänstra hörnet av förkortningen för det elementet. Exempelvis är 14C en isotop av kol (Z = 6) som har åtta neutroner snarare än de vanliga sex. Elektronen Elektronerna är små (0,000549 amu), negativt laddade partiklar som beskrivs som omloppande protonerna och neutronerna som utgör en atoms kärna, på planets sätt som kretsar runt solen. Detta är emellertid en grov beskrivning i bästa fall, eftersom framsteg i kvantfysik har lett till begreppet diskreta orbitaler kring kärnan mellan vilka elektroner kan "hoppa". Dessa orbitaler motsvarar olika elektromagnetiska energinivåer och ges namn, såsom s, p, d och f. Elektrons rörelse härstammar från att de har en laddning på -1 och lockas till den positivt laddade kärnan. Normalt är antalet elektroner i en atom lika med Z, vilket gör dessa atomer neutrala i totalladdning. Vissa atomer har olika antal protoner och elektroner, vilket resulterar i en netto positiv eller negativ laddning. Dessa atomer kallas joner.
