Atomy se od sebe liší počtem protonů (protonovým číslem); jejich počet je specifický pro jednotlivé chemické prvky. V rámci jednotlivých prvků se atomy liší počtem neutronů (hmotnostním či nukleonovým číslem).

Počet elektronů a protonů je v neutrálním atomu stejný. Elektrony na poslední dráze elektronového obalu se nazývají valenční. Na této dráze je u různých prvků různý počet elektronů.  Atomy prvků, které mají poslední valenční sféru plně obsazenou, jsou netečné, neslučují se (vzácné plyny).