Bir atomun merkezi, atomun çekirdeği olarak adlandırılır. Bu yapı genellikle protonlardan ve nötronlardan oluşur, ancak bazı hidrojen atomları yalnızca protonlara sahiptir.
Bir atomun diğer ana kısmı çekirdeğin etrafında dolaşan elektron bulutu. Çekirdek atom atomunun sadece trilyonda birini kaplasa da, atom kütlesinin yüzde 99.9'unu oluşturuyor. Bir atomun çekirdeğindeki protonlar ve nötronlar, aynı zamanda nükleer kuvvet olarak da adlandırılan güçlü kuvvet tarafından bir arada tutulur. Bu kuvvet yerçekiminden 1000 kat daha güçlüdür, ancak yalnızca atomun çekirdeğinde çalışır.