Atomlar, maddenin temel yapı taşlarıdır. İki veya daha fazla atom bir araya geldiğinde moleküller oluşturur. Bir örnek iki hidrojen atomu ve bir su molekülü oluşturmak için birleşen bir oksijen atomudur.
Atomlar üç farklı parçacıktan oluşur. Protonlar ve nötronlar, atomun merkezi çekirdeği olan çekirdekte bulunur. Protonların pozitif bir yükü varken, nötronların hiçbir ücreti yoktur.
Elektronlar çekirdeğin dışındaki enerji kabuklarında bulunur. Bu atom altı parçacıkların her birinin negatif bir yükü vardır. Nötr bir atom, aynı sayıda proton ve elektron içerir.
İyon adı verilen yüklü atomlar, bir atom en az bir elektron kazandığında veya kaybettiğinde oluşur. Bir iyonun elektrondan daha fazla protonu varsa, net bir pozitif yükü vardır. İyonun protonlardan daha fazla elektronu varsa, net negatif yükü vardır.
Elementlerin Periyodik Tablosu, tüm elementleri elektron konfigürasyonlarına ve atomik özelliklerine göre düzenler. Periyodik Tablo'yu kullanarak, nötr bir atomda kaç proton ve elektron bulunduğunu belirlemek mümkündür.
Bir elementin atom numarası, o elementin bir atomunda bulunan proton sayısına karşılık gelir. Helyumun atom sayısı 2 olduğundan, bir helyum atomunda iki proton vardır. Nötr bir atomda, elektronların sayısı atom sayısına eşittir. Magnezyumun atom numarası 12'dir. Bu, helyumun nötr bir atomunun 12 proton ve 12 elektrona sahip olduğu anlamına gelir.