L'atome est composé d'un noyau central et d'un nuage d'électrons. Le noyau contient des protons et des neutrons, appelés collectivement nucléons. Les protons sont chargés positivement, tandis que les neutrons sont neutres. La majorité de la masse de l'atome est concentrée dans le noyau. Les électrons, quant à eux, évoluent autour du noyau à des niveaux d'énergie spécifiques.

Les électrons n'occupent pas un espace fixe mais sont situés dans des régions appelées orbitales où la probabilité de les trouver est élevée. Le modèle quantique de l'atome décrit comment les électrons occupent ces orbitales et leur comportement énergétique. Les électrons peuvent absorber ou émettre de l'énergie et changer de niveau d'énergie en conséquence, ce qui est à la base de nombreux phénomènes chimiques et physiques.

Les protons et les neutrons dans le noyau sont maintenus ensemble par la force nucléaire forte, tandis que les électrons sont maintenus près du noyau par la force électromagnétique. Ces forces subatomiques jouent un rôle crucial dans la stabilité de l'atome. Les interactions des électrons avec le noyau et entre eux-mêmes influencent les propriétés chimiques de l'élément.

Les isotopes sont des variantes d'un même élément chimique qui ont le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons. Cela affecte leur masse atomique et peut influencer certaines propriétés physiques de l'élément. Par exemple, certains isotopes sont radioactifs et peuvent se désintégrer pour être stabilisés.

La compréhension de la structure atomique est fondamentale en chimie et en physique. Elle a permis le développement de technologies telles que l'énergie nucléaire, les lasers, et divers outils de diagnostic médical. Les propriétés atomiques déterminent les réactions chimiques et les matériaux que nous utilisons au quotidien.