Nguyên tử là đơn vị cơ bản nhất của chất, không thể chia nhỏ hơn bằng các phương pháp hóa học thông thường. Nguyên tử gồm các loại hạt chính sau:

1. Hạt nhân: Là phần trung tâm của nguyên tử, chứa các hạt dương (proton) và hạt không điện (neutron). Hạt nhân mang điện tích dương và chiếm phần lớn khối lượng của nguyên tử.

2. Vỏ electron: Là vùng xung quanh hạt nhân, chứa các hạt âm điện (electron). Electron có khối lượng rất nhỏ so với proton và neutron, nhưng mang điện tích âm bằng và đối ngược với proton.

Cấu tạo nguyên tử được mô tả bởi mô hình hạt nhân - vỏ electron. Theo mô hình này, hạt nhân nằm ở trung tâm và bao quanh bởi các lớp vỏ electron. Mỗi lớp vỏ electron chứa một số lượng electron nhất định và có thể chứa nhiều lớp vỏ khác nhau.

Các thành phần trong nguyên tử có mối quan hệ như sau:

- Proton và electron có điện tích trái dấu nhau, do đó tạo ra lực hút điện tử-proton giữ cho nguyên tử tồn tại.
- Proton và neutron cùng tạo nên hạt nhân, với proton mang điện tích dương và neutron không mang điện. Sự cân bằng giữa lực đẩy điện tử-proton và lực hút proton-neutron làm cho hạt nhân ổn định.
- Electron được phân bố trong các lớp vỏ electron theo nguyên tắc cấu hình electron, trong đó các lớp vỏ có năng lượng thấp được điền trước và có sức chứa tối đa cho mỗi lớp vỏ.
- Số proton trong hạt nhân xác định nguyên tử số (Z) của nguyên tố, trong khi tổng số proton và neutron xác định khối lượng nguyên tử (A) của nguyên tố.