Un atome est constitué de deux grandes parties : un noyau, situé au centre, et un nuage d'électrons qui l'entoure. Le noyau est extrêmement petit mais contient presque toute la masse de l'atome.

Le noyau est formé de protons et de neutrons. Les protons portent une charge électrique positive, tandis que les neutrons n'ont pas de charge électrique. Les électrons, qui gravitent autour du noyau, portent une charge négative.

Dans un atome, si le nombre de protons est égal au nombre d'électrons alors l'atome est électriquement neutre.

L'atome d'hydrogène possède un noyau contenant un proton et un électron qui se déplace autour de ce noyau. L'atome de carbone possède quant à lui six protons, six neutrons (dans sa forme la plus courante) et six électrons.

Le noyau est environ cent mille fois plus petit que l'atome, mais il contient presque toute sa masse. Les électrons occupent un très grand volume autour du noyau, ce qui explique que les atomes soient en grande partie constitués d'espace vide.