Atomin ydin muodostuu positiivisista protoneista ja varauksettomista neutroneista. Ytimen hiukkasia nimitetään yhteisesti nukleoneiksi. Sähköisesti tasapainossa olevalla atomilla ydintä kiertää yhtä monta elektronia kuin ytimessä on protoneja. Protonien lukumäärä on sama kuin atomin järjestysluku (Z). Elektronit ovat hyvin kevyitä verrattuna protonien ja neutronien massaan, joten atomin massan voidaan sanoa muodostuvan protonien ja neutronien yhteismassasta. Tätä neutronien (N) ja protonien (Z) yhteismäärää kutsutaankin atomin massaluvuksi.