Alla atomer i ett grundämne har samma atomnummer , men de kan ha olika antal neutroner, vilket resulterar i olika isotoper av grundämnet. Isotoper har samma antal protoner och elektroner, men olika antal neutroner.
Egenskaperna hos ett element bestäms av antalet och arrangemanget av dess elektroner . Elektroner är negativt laddade subatomära partiklar som kretsar kring en atoms kärna. Antalet elektroner i en atom är lika med antalet protoner, så atomer är elektriskt neutrala. Elektroner är ordnade i skal runt kärnan, och det yttersta skalet bestämmer atomens kemiska egenskaper.
Atomer av samma grundämne har samma antal elektroner och samma elektronkonfiguration , vilket betyder att de beter sig likadant i kemiska reaktioner. Det är därför grundämnen är grupperade i det periodiska systemet, som är ett diagram som organiserar grundämnen baserat på deras atomnummer, elektronkonfigurationer och kemiska egenskaper.