Les atomes sont extrêmement petits. Ils peuvent être aussi petits que 10 ^-8 centimètres, ou 0,1 nanomètre, en diamètre. Les atomes sont constitués de trois types différents de particules subatomiques :les neutrons, protons et électrons. Le noyau, ou centre d'un atome, est fait de protons, qui sont des particules et des neutrons chargés positivement, qui sont neutres (n'ont pas de charge). Les électrons sont des particules chargées négativement. Chaque atome a la même quantité de protons et d'électrons, donc chaque atome a une charge neutre.

Selon le nombre de neutrons, les atomes de protons et d'électrons ont, leurs propriétés varient. L'élément qu'est un atome est déterminé par le nombre de protons qu'il possède. Le nombre de protons dans le noyau d'un atome donné est appelé son numéro atomique, et ce sont ces numéros atomiques par lesquels les éléments du tableau périodique sont classés. Par exemple, un atome d'hydrogène a un proton dans son noyau et est donc appelé numéro un sur le tableau périodique. L'hélium a deux protons donc son numéro atomique est deux, etc.

Les isotopes sont des atomes qui se ressemblent et agissent de la même manière, mais qui ont un nombre différent de neutrons dans leur noyau. Par exemple, le numéro atomique de l'hydrogène est toujours un car tous les atomes d'hydrogène ont un proton. Cependant, divers isotopes d'hydrogène, tels que H-2, avoir un proton et un neutron; H-3 a un proton et deux neutrons, etc. La somme des protons et des neutrons dans le noyau d'un atome est sa masse atomique. Ainsi, la masse atomique de l'isotope H-2 est de deux, la masse atomique de l'isotope H-3 est de trois, et ainsi de suite.