Bir öğe, belirli sayıda proton içeren atomlardan oluşan bir madde olarak tanımlanır. Bu, 1 proton içeren her atomun her zaman bir hidrojen atomu olduğu anlamına gelir. Elementler kimyasal yollarla daha fazla parçalanamaz ve bağlanma sırasında bile her zaman belirli özellikleri koruyamaz.
Atomları oluşturan üç atom altı parçacık, elektronlar, protonlar ve nötronlardır. Protonlar hiçbir zaman bir element içinde değişiklik göstermez veya atom tamamen yeni bir element haline gelir. Her bir elementin atom numarası, o elementin herhangi bir atomunda kaç proton olduğunu gösterir. En dıştaki elektronlar kimyasal bağlardan sorumludur ve değerlik elektronları olarak bilinir. Söz konusu elemana bağlı olarak, değerlik elektronları serbestçe kazanılabilir veya kaybedilebilir. Değerlik elektronlarının belirli bir elementin atomundaki kullanılabilirliği, gelişmiş hesaplamalarda kuantum sayıları kullanılarak belirlenebilir.
Belirli bir elementin atomlarının nötronlarda farklılıkları olabilir. Bunlar izotoplar olarak bilinir ve atomdaki toplam proton ve nötron sayısını birleştirerek adlandırılır. Örneğin, 6 numaralı karbon atomu izotopları, her ikisi de 6 protona sahip, ancak sırasıyla 6 ve 8 nötron içeren karbon-12 ve karbon-14'ü içerir.
