Protonların ve nötronların atomaltı parçacıkları, bir atomun çekirdeğinde bulunur. Protonlar, pozitif yüklü bir parçacıktır, ancak nötronların hiçbir yükü yoktur. Negatif yükü olan elektronlar, bir atom çekirdeğinin dışında yörüngede bulunabilen parçacıklardır.
Her atomun kendine özgü bir proton seti ve aynı nötron vardır. Nötronlar protonları çekirdek içinde bir arada tutarlar, çünkü protonların pozitif yükleri birbirlerini iterler. Çekirdekteki proton ve nötron sayısı, her bir atomun kendine has özelliklerini verir ve onu başka bir atomdan ayırt etmeye yardımcı olur. Örneğin, bir helyum atomunun iki protonu ve iki nötronu bulunurken, bir hidrojen atomunun bir proton ve bir nötronu ve bir berilyum atomunun dört protonu ve dört nötronu vardır.