Ο πυρήνας του ατόμου αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια
. Κάθε στοιχείο έχει στον πυρήνα του ένα συγκεκριμένο αριθμό πρωτονίων δηλαδή θετικά φορτισμένων σωματιδίων. Ο αριθμός των πρωτονίων είναι αυτός που καθορίζει ποιο είναι το στοιχείο, δηλαδή τις χημικές ιδιότητές του, και είναι πάντα ίδιος για τα άτομα του ιδίου στοιχείου. Σχεδόν όλα τα στοιχεία όμως, περιέχουν στον πυρήνα τους εκτός από πρωτόνια και νετρόνια, που είναι ηλεκτρικά ουδέτερα.
Ο αριθμός των νετρονίων στον πυρήνα των ατόμων ενός στοιχείου μπορεί να διαφέρει. Ας το δούμε με ένα παράδειγμα:
Στον πυρήνα του ατόμου του υδρογόνου (H2) υπάρχει ένα πρωτόνιο. Αυτό είναι το συνηθισμένο υδρογόνο.
Το δευτέριο είναι ένα ισότοπο του υδρογόνου. Στον πυρήνα του έχει ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο. Ένα μικρό ποσοστό των μορίων του κοινού νερού αποτελείται από άτομα δευτέριου. Τα διαφορετικά αυτά άτομα ονομάζονται ισότοπα του στοιχείου. Όλα τα στοιχεία, όπως απαντώνται στην φύση, έχουν μέσα τους και ένα ποσοστό ισοτόπων.
Τα ισότοπα ενός στοιχείου έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων στον πυρήνα τους, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων.
