Her atom farklı boyuttaki parçacıklardan oluşmasına rağmen, her atomun alanının veya hacminin büyük kısmı elektron bulutundan oluşur. Ancak, mevcut üç molekül arasında nötronlar en büyüğüdür ve atomun çekirdeği, toplam kütlesinin yüzde 99.9'unu oluşturur.
Herhangi bir atomun temel yapısı, proton ve nötronlardan yapılmış bir çekirdeği ve elektron bulutu denilen bir alanda etrafına dönen bir dizi küçük elektronu içerir. Bu yapıya tek istisna, nötron içermeyen hidrojen atomudur.
Oluşturdukları parçacıklar gibi atomlar, protonların pozitif yükü ve elektronların negatif yükü birbirlerini ittiği için kütleden daha fazla boş alan içerir. Bu, bilim adamlarının her atomun çekirdeğini çevreleyen bir "elektron bulutu" olarak adlandırdığı şeyi yaratır. Hacim açısından, elektron bulutu her bir atomun "boşluğunun" çoğunluğunu oluşturur. Bu alanın genel bir gösterimi, bir atomun çekirdeğinin bir mermerin boyutu olması durumunda, elektron bulutunun dış kenarının, 100 metre veya bir futbol sahasının uzağında olacağına işaret eder.
Bununla birlikte, her bir atomun uzayının çoğunluğunun elektronlarını içermesine rağmen, kütlesinin çoğu, yüzde 99.9'u çekirdekte yatıyor. Bir atomun çekirdeğinin kütlesi, nötronlar biraz daha büyük olmasına rağmen, protonlar ve nötronlar arasında neredeyse eşit olarak bölünür. Bir elektronun kütlesi, aksine, bir protonun 1/1836'sına eşittir.