原子是由居於原子中心帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成的。原子核又可分為帶正電的質子和不帶電中子兩種更小的微粒。

一個質子帶一個單位的正電荷，而一個電子帶一個單位的負電荷。

關於原子核

一個電子的質量很小，只有一個質子質量的1836分之一，中子和質子質量差不多。所以電子的質量通常被忽略，原子的質量主要集中在原子核上。

原子核很小，僅為原子體積的幾千億分之一。要是把一個原子的體積比作一個足球館，那麼原子核僅與一隻螞蟻大小相當。

這樣來看，原子核極為堅硬密實，其中蘊藏著巨大的能量，也就是原子能。

關於電子

電子質量很小，帶負電，在原子核外巨大的空間內作高速無規則的運動。

對於多電子原子來說，電子的能量不盡相同，能量相近的電子經常在一起出現在同一個區域，我們把這個區域形象的稱為電子層。

能量低的電子通常在靠近原子核的電子層上運動，能量高的電子通常出現在較遠的電子層上。

電子數直接影響著原子的性質，特別是最外層電子數。

研究表明，原子都有形成穩定結構的趨勢。什麼是穩定結構，就是最外層達到8個電子，如果只有一層的話，那就是2個，這樣的結構稱為相對穩定結構。

對於象氦、氖等稀有氣體，它們最外層都達到了8個（氦是2個）穩定結構，在反應是既不易失也不易得，原子的性質很穩定。

對於象氧氯這樣的非金屬原子，它們最外層都是6或8這樣大於等於4的結構，不穩定，在反應中易得電子使最外層達到8電子的穩定結構。

而象鈉或鎂這樣的金屬原子，最外層都小於4個，是個負擔不穩定，在反應中易失去最外層的電子，使次外層變成最外層達到穩定結構。

可以說，原子最外層的電子數決定了原子得失電子的性質。這也能說明，為什麼鎂易在氧氣反應（也就是燃燒），因為鎂想失電子而氧想得電子，一拍即合。

夸克

夸克是一種基本粒子，也是構成物質的基本單元。夸克互相結合，形成一種複合粒子，叫強子，強子中最穩定的是質子和中子，它們是構成原子核的單元。由於一種叫“夸克禁閉”的現象，夸克不能夠直接被觀測到，或是被分離出來；只能夠在強子裡面找到夸克。就是因為這個原因，我們對夸克的所知大都是來自對強子的觀測。