俗话说，麻雀虽小，五脏俱全。原子虽然非常小，但内部的构造却很复杂。
我们知道，太阳系的中心是太阳，太阳周围的大小行星在围绕太阳不断运动。原子好像一个太阳系，它的中心，是原子核，在原子核周围，有一定数目的带负电的电子在不断运动。原子核的体积很小，假如把一个原子放大到篮球那么大，原子核也比针尖还小，但是原子核却集中了差不多整个原子的质量。氢原子核是最小的原子核，它的质量是电子质量的1836倍。
原子核体积虽小，仍是一个复杂的集体，它由两种更小的微粒组成，这两种微粒是质子和中子。质子和中子的质量相同，质子带正电，中子不带电。不同类原子核中含有不同数目的质子和中子。
氢原子的原子核是最小的原子核，仅由一个质子组成，在氢原子核中没有中子。惰性气体氦的原子核是由两个质子和两个中子组成。氧原子核是由8个质子和8个中子组成的。
一个原子核中所含质子的数目，叫做核电荷数。核电荷数相同的同一类原子称为一种元素。自然界的各种元素，按它们的核电荷数排列，核电荷数为几就称作第几号元素。例如氢是第一号元素。氦是第二号元素，氧是第八号元素，等等。
氧原子的核电荷数是8，在原子核外运动的电子也是8个，带正电的原子核和带负电的电子相互吸引，形成了原子。原子核的正电荷和电子的负电荷相等，所以整个原子是不带电的。在化学反应中，原子核不发生变化，只是核外的部分电子发生变化。