Atome sind extrem klein. Sie können so klein wie 10-8 Zentimeter oder 0,1 Nanometer im Durchmesser sein. Atome bestehen aus drei verschiedenen Arten von subatomaren Teilchen: Neutronen, Protonen und Elektronen. Der Kern oder das Zentrum eines Atoms besteht aus Protonen, die positiv geladene Teilchen sind, und Neutronen, die neutral sind (keine Ladung haben). Elektronen sind negativ geladene Teilchen. Jedes Atom hat die gleiche Menge an Protonen und Elektronen, also hat jedes Atom eine neutrale Ladung.
Je nachdem, wie viele Neutronen, Protonen und Elektronen Atome haben, variieren ihre Eigenschaften. Welches Element ein Atom ist, hängt davon ab, wie viele Protonen es hat. Die Anzahl der Protonen im Kern eines bestimmten Atoms wird als Ordnungszahl bezeichnet, und anhand dieser Ordnungszahlen werden die Elemente des Periodensystems klassifiziert. Zum Beispiel hat ein Wasserstoffatom ein Proton in seinem Kern und wird daher als Nummer eins im Periodensystem bezeichnet. Helium hat zwei Protonen, also ist seine Ordnungszahl zwei und so weiter.
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Isotope sind Atome, die gleich aussehen und wirken, aber eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen in ihren Kernen haben. Zum Beispiel ist die Ordnungszahl von Wasserstoff immer eins, weil alle Wasserstoffatome ein Proton haben. Verschiedene Wasserstoffisotope wie H-2 haben jedoch ein Proton und ein Neutron; H-3 hat ein Proton und zwei Neutronen usw. Die Summe der Protonen und Neutronen im Kern eines Atoms ist seine Atommasse. Somit ist die Atommasse des H-2-Isotops zwei, die Atommasse des H-3-Isotops drei und so weiter.