El núcleo del átomo es la parte central y más densa de un átomo, donde se concentran las cargas positivas de los protones y, en la mayoría de los casos, los neutrones, que son partículas sin carga.
El número de protones en el núcleo se conoce como número atómico, y determina la identidad del elemento.
Además, el número másico representa la suma de protones y neutrones, siendo fundamental para entender la estructura atómica y su comportamiento en reacciones químicas.
No se prolongó por mucho tiempo el estudio del comportamiento de los electrones extranucleares sin que la atención de los investigadores se dirigiera hacia el propio núcleo. El número de cargas positivas de éste, generalmente designado por se llama Número atómico del núcleo y también del elemento al cual pertenece y es igual al número de protones que existen en el núcleo y al de electrones extranucleares que posee el átomo neutro. Se supone también que todos los núcleos, excepto el del hidrógeno ordinario, contienen Neutrones, o sea, partículas sin carga eléctrica y cuya masa es ligeramente superior a la del protón. El Número másico de un átomo o de su núcleo es el total de protones y neutrones que contiene. Gomo es forzosamente un número entero, su empleo suele ser más conveniente que el del peso atómico.
La desviación de la trayectoria de los iones por los campos eléctricos y magnéticos en el Espectrógrafo de masas demuestra que un elemento químico puede estar formado por átomos de peso diferente, que se llaman isótopos. Como en los distintos isótopos de un mismo elemento permanece constante la disposición de los electrones extranucleares, sus propiedades químicas tampoco difieren y aquéllos no pueden separarse por los procedimientos químicos convencionales. Para conseguirlo es necesario recurrir a métodos físicos, como la desviación electromagnética, la Difusión gaseosa o térmica o la Destilación fraccionada. Todos los átomos de uranio, por ejemplo, tienen la misma carga nuclear, igual a 92, pero sólo el 99,28 % de sus isótopos naturales tiene un número másico de 238, mientras un 0,71 % lo tiene de 235 y un 0,0058 % de 234. El núcleo del primer isótopo está formado por 146 neutrones (238 partículas menos 92 protones); los de los otros, por 143 y 142 respectivamente. Un isótopo determinado se representa por un símbolo tal como uranio-238, U-238 o 92U238 para el isótopo más abundante del uranio. El subíndice 92 es naturalmente el número atómico.
