Un elemento chimico è caratterizzato da un bene preciso numero di protoni, detto numero atomico Z.

Oltre ai protoni nel nucleo sono presenti anche i neutroni, il cui numero non segue una regola precisa. L'insieme di protoni e neutroni determina il numero di massa A.

Per uno stesso elemento chimico possono anche esistere atomi con un diverso numero di neutroni. Questa diversità da luogo ai diversi isotopi di uno stesso elemento chimico, che possiedono lo stesso numero atomico e diverso numero di massa.