原子的中心是一个微小的由核子(质子和中子)组成的原子核，占据了整个原子的绝大部分质量。原子核中的质子和中子紧密地堆在一起，因此原子核的密度很大。质子和中子的质量大至相等，中子略高一些。质子带正电荷，中子不带电荷，是电中性的。所以整个原子核是带正电荷的。原子核即使和原子相比，还是非常细小的——比原子要小100,000倍。原子的大小主要是由最外电子层的大小所决定的。如有原子是一个足球场，那原子核就是场中央的一颗绿豆。所以原子几乎是空的，被电子占据着。

原子结构的三个关系：
（1）数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中）
（2）电性关系：
       ①原子中：质子数=核电荷数=核外电子数
       ②阳离子中：质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数
       ③阴离子中：质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数
（3）质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数

原子结构的公式：
质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N），无论原子还是离子，该公式均适应。
原子可用 表示，质量数A写在原子的右上角，质子数Z写在原子的左下角，上下两数值的差值即为中子数。原子周围右上角以及右下角或上面均可出现标注，注意不同位置标注的含义，右上角为离子的电性和电荷数，写作n ；右下角为微粒中所含X原子的个数，上面标注的是化合价，写作 n形式，注意与电荷的标注进行正确区分，如由氧的一种同位素形成的过氧根离子，可写作 O(-1) 。

原子的性质：
电子是带负电荷的。它们远比质子和中子轻，质量只有质子的约1/1836。它们高速地围著原子核运转。电子围绕原子核的轨道并不都一样。
在一颗电中性的原子中，质子和电子的数目是一样的。另一方面，中子的数目不一定等于质子的数目。带电荷的原子叫离子。电子数目比质子小的原子带正电荷，叫阳离子。相反的原子带负电荷，叫阴离子。金属元素最外层电子一般小于四个，在反应中易失去电子，趋向达到稳定的结构，成为阳离子，非金属元素最外层电子一般多于四个，在化学反应中易得到电子，趋向达到稳定的结构，成为阴离子。
原子序决定了该原子是那个族或那类元素。例如，碳原子是那些有6颗质子的原子。所有相同原子序的原子在很多物理性质都是一样的，所显示的化学反应都一样。质子和中子数目的总和叫质量数。
只有94种原子是天然存在的每种原子都有一个名称，每个名称都有一个缩写。俄国化学家门捷列夫根据不同原子的化学性质将它们排列在一张表中，这就是元素周期表。为纪念门捷列夫，第101号元素被命名为钔。首11种原子（或元素）依次为氢、氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖 和 钠。它们的简写是H、He、Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na。