Nucleul conține sarcini electrice încărcate pozitiv (protoni) și sarcini electrice neutre (neutroni), fiind înconjurat de norul electric încărcat negativ. Când numărul electronilor și al protonilor este egal, atunci atomul este neutru din punct de vedere electric; dacă acest lucru nu se întâmplă, atunci atomul devine un ion, care poate avea sarcina pozitivă sau negativă. Atomul este clasificat după numărul de protoni și neutronii:numărul protonilor determină numarul atomic (Z) și neutronii izotipi acelui element.