Gli atomi sono gli elementi costitutivi fondamentali della materia e un elemento è una sostanza pura costituita da un solo tipo di atomo. Gli atomi sono collegati ad un elemento dal numero di protoni nel loro nucleo. Il numero di protoni nel nucleo determina il numero atomico dell'elemento, che è unico per ciascun elemento e viene utilizzato per identificarlo.

Tutti gli atomi di un elemento hanno lo stesso numero atomico , ma possono avere un numero diverso di neutroni, risultando in diversi isotopi dell'elemento. Gli isotopi hanno lo stesso numero di protoni ed elettroni, ma un diverso numero di neutroni.

Le proprietà di un elemento sono determinate dal numero e dalla disposizione dei suoi elettroni . Gli elettroni sono particelle subatomiche caricate negativamente che orbitano attorno al nucleo di un atomo. Il numero di elettroni in un atomo è uguale al numero di protoni, quindi gli atomi sono elettricamente neutri. Gli elettroni sono disposti in gusci attorno al nucleo e il guscio più esterno determina le proprietà chimiche dell'atomo.

Gli atomi dello stesso elemento hanno lo stesso numero di elettroni e la stessa configurazione elettronica , il che significa che si comportano in modo simile nelle reazioni chimiche. Questo è il motivo per cui gli elementi sono raggruppati insieme nella tavola periodica, che è un grafico che organizza gli elementi in base ai loro numeri atomici, configurazioni elettroniche e proprietà chimiche.