Số proton trong hạt nhân của một nguyên tử xác định số hiệu nguyên tử của nó. Mỗi nguyên tố trong bảng tuần hoàn có một số proton khác nhau trong hạt nhân và số hiệu nguyên tử của chính nó.
Ví dụ, nguyên tố clo chứa 17 proton trong hạt nhân của nó, vì vậy nó có số hiệu nguyên tử là 17. Tùy thuộc vào cách bố trí của bảng tuần hoàn cụ thể, số hiệu nguyên tử thường được liệt kê ở góc trên cùng hoặc dưới cùng bên trái. Con số khác được cho là khối lượng hoặc trọng lượng nguyên tử của nguyên tố, là phép đo tổng số proton và neutron trong hạt nhân. Khối lượng nguyên tử của clo là 35, có nghĩa là nó có 18 nơtron ngoài 17 proton.
Trong khi về mặt kỹ thuật, số nguyên tử dùng để chỉ số proton trong hạt nhân của nguyên tử, nó cũng cho biết nguyên tử chứa bao nhiêu electron bên ngoài hạt nhân. Điều này là do số electron luôn bằng số proton, vì theo lý thuyết các nguyên tố không có điện tích. Tuy nhiên, một nguyên tử có thể trở nên tích điện dương hoặc âm bằng cách thu được hoặc mất đi một electron. Khi điều này xảy ra, một dấu cộng hoặc dấu trừ được đặt cùng với ký hiệu hóa học để chỉ định nó. Phân tử clo tích điện âm sẽ được viết là Cl-.