Bir atomun üç kısmı protonlar, nötronlar ve elektronlardır. Atomlar maddenin temel yapı taşlarını oluşturur ve elementlerin yapısını tanımlar. Bu parçalar 1932'ye kadar resmi olarak tanımlanmadı.
Protonlar ve nötronlar elektronlardan daha ağırdır ve bu özellik, çekirdeklerin etrafında bir bulutta bulunurken, çekirdeklerde kalmalarına neden olur. Bulut, çekirdekten 10.000 kat daha büyük bir yarıçapa sahiptir. Protonlar ve nötronlar normalde aynı kütleye sahiptir, ancak 1.800 elektrondan daha ağır olabilirler. Proton, nötron ve elektron sayısı atomdan atoma değişecektir. Bir karbon atomu, bu parçaların bir oksijen atomuyla aynı sayıda olmayacaktır. Normal olarak, atomlara nötr bir yük veren nötronlarla aynı sayıda proton vardır. Bir element nötronları sayıca farklılaşmaya başladığında, atom verilen elementin bir izotopuna dönüşür. Her elemente, bir atom numarası vermek için kullanılan belli sayıda proton vardır. Bir elementin bütün atomları aynı atom numarasına sahip olacaktır. Her element için kimyasal sembol, kütle numarası ve daha fazla bilgi periyodik cetvelde listelenmiştir. Bu tablo bilinen tüm temel öğeleri uygun dönem ve gruplarda listeler.