Il nucleo di un atomo contiene neutroni e protoni. I protoni sono carichi positivamente, mentre i neutroni sono neutri. Gli elettroni, mentre parte dell'atomo, non fanno parte del nucleo.
Gli atomi sono elettricamente neutri, il che significa che hanno una quantità uguale di carica negativa e positiva. La carica netta del nucleo di un atomo è positiva a causa dei protoni positivi. Per contrastare questo, gli elettroni caricati negativamente orbitano attorno al nucleo.
Un atomo neutro ha lo stesso numero di protoni degli elettroni. A differenza dei protoni, il numero di neutroni nel nucleo può variare. Un atomo che contiene la quantità corretta di protoni ed elettroni, ma con un diverso numero di neutroni nel nucleo, è chiamato isotopo.
La maggior parte della massa di un atomo si trova nel nucleo. Gli elettroni sono molto più leggeri di protoni e neutroni.
Anche se un nucleo contiene la maggior parte della massa di un atomo, è molto piccolo rispetto alla dimensione totale dell'atomo. Questo perché i protoni e i neutroni sono tenuti strettamente uniti dalla forza nucleare. Senza questa forza nucleare, i protoni positivi si respingerebbero l'un l'altro e il nucleo non esisterebbe. Se la forza nucleare è troppo debole, il nucleo si rompe, producendo emissioni radioattive.