Mỗi nguyên tử chứa một số proton và electron bằng nhau; các hạt này sẽ có giá trị bằng số nguyên tử của nguyên tố. Ví dụ: nguyên tố vàng, hay AU, có số nguyên tử là 79, nghĩa là nó có 79 proton và 79 electron. Số nguyên tử không được nhầm lẫn với khối lượng nguyên tử.
Các proton và electron chỉ là hai trong số ba hạt hạ nguyên tử tạo nên một nguyên tử. Hạt thứ ba là neutron, và hạt này là hạt lẻ về số lượng. Trong khi số proton và electron sẽ bằng số nguyên tử của một nguyên tố, thì tổng số neutron của nguyên tử bằng khối lượng nguyên tử làm tròn trừ đi số hiệu nguyên tử.
