La massa atomica dell'elemento neon è 20,18 amu, o unità di massa atomica. Questo numero, che appare sulla tavola periodica sotto il simbolo chimico per neon, Ne, rappresenta la media ponderata del masse isotopiche degli isotopi del neon in base alla loro abbondanza in natura.
Tre isotopi stabili di neon esistono in natura: Ne-20, Ne-21 e Ne-22. Le rispettive masse isotopiche sono 19,99 amu, 20,99 amu e 21,99 amu, arrotondate al secondo decimale. Esistono anche 16 isotopi radioattivi noti al neon, tutti con emivita breve di 1 minuto o meno eccetto Ne-24, che ha un'emivita di 3,38 minuti.
Neon ha un numero atomico di 10, il che significa che un atomo di neon contiene 10 protoni e 10 elettroni. Ogni atomo di neon contiene anche 10 neutroni. Ha un punto di fusione di -248.6 gradi Celsius e un punto di ebollizione di -246.1 gradi Celsius. A 293 gradi Kelvin, il neon ha una densità di 0,90 grammi per centimetro cubo.
Neon è uno dei sei gas nobili elencati nel gruppo 18 della tavola periodica. Gli altri cinque gas nobili sono elio, argon, krypton, xeno e radon. Questi elementi non formano in genere composti con altri elementi perché i loro atomi sono già stabili, in possesso di gusci di elettroni esterni completi.