Atomun nüvəsi bir femtometr ölçüsündədir, bu atomun ölçüsündən 100 dəfə kiçikdir. Nüvənin çəkisi atoma daxil olan elektronların çəkilərindən 4000 dəfə böyükdür və bu ona daxil olan zərrəciklərin sayından və enerjisindən kəskin asılıdır.

Atom nüvəsi nüvə fizikasında öyrənilir.

Atom nüvəsi nukleonlar – müsbət yüklənmiş protonlar və neytral neytronlardan ibarətdir. Bu hissəciklər bir-biri ilə möhkəm əlaqədədirlər.

Nüvədəki protonların sayına (Z) onun atom nömrəsi deyilir. Bu elementin dövrü cədvəldə sıra nömrəsinə uyğun gəlir. Nüvədəki protonların sayı neytral atomun üz qatının strukturunu və bununla uyğun elementin kimyəvi xassələrini təyin edir. Nüvədəki neytronların sayı onun izotropik ədədi – N adlanır. Eyni sayda protonlara və müxtəlif neytronlara malik elementlərə izotop deyilir.

Eyni sayda neytronlara və müxtəlif sayda protonlara malik olan elementlərə izotonlar deyilir. İzoton və izotop atoma aid olan anlayışlar olub, bir kimyəvi elemntin qeyri-kimyəvi xassəli müxtəlif formaları üçün istifadə olunur. Nüvədəki tam nuklonlar nüvənin kütləvi ədədi A adlanır və atomun dövri cədvəldə verilmiş orta kütləsinə malikdir.

İstənilən digər kvant sistemi kimi, nüvə də metastabil həyacanlanmış şəkildə ola bilir, ayrı-ayrı hallarda belə halın uzunömürlülüyü illərlə ola bilir.