Los átomos son extremadamente pequeños. Pueden ser tan pequeños como 10 ^-8 centímetros, o 0,1 nanómetros, en diámetro. Los átomos están formados por tres tipos diferentes de partículas subatómicas:neutrones, protones y electrones. El núcleo, o centro de un átomo, está hecho de protones, que son partículas y neutrones con carga positiva, que son neutrales (no tienen cargo). Los electrones son partículas cargadas negativamente. Cada átomo tiene la misma cantidad de protones y electrones, por lo que cada átomo tiene una carga neutra.

Dependiendo de cuántos neutrones, protones y electrones que tienen los átomos, sus propiedades varían. Qué elemento es un átomo está determinado por la cantidad de protones que tiene. La cantidad de protones en el núcleo de un átomo dado se llama número atómico, y son estos números atómicos los que clasifican los elementos de la tabla periódica. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno tiene un protón en su núcleo y, por lo tanto, se le llama número uno en la tabla periódica. El helio tiene dos protones, por lo que su número atómico es dos, etcétera.

Los isótopos son átomos que tienen el mismo aspecto y actúan de la misma manera, pero tienen diferentes números de neutrones en sus núcleos. Por ejemplo, el número atómico del hidrógeno es siempre uno porque todos los átomos de hidrógeno tienen un protón. Sin embargo, varios isótopos de hidrógeno, como H-2, tener un protón y un neutrón; H-3 tiene un protón y dos neutrones, etc. La suma de los protones y neutrones en el núcleo de un átomo es su masa atómica. Por lo tanto, la masa atómica del isótopo H-2 es dos, la masa atómica del isótopo H-3 es tres, Etcétera.