独存在的中子是不稳定的：它会进行β衰变（一种放射性衰变），变为质子、电子和一个反电中微子，半衰期约为10分钟（见中子）。质子单独存在时是基本稳定的，或者其衰变率过于慢，无法探测得出。（这是粒子物理学中重要的课题，见质子衰变。）在一个原子核里，依不同的核素而定，质子和中子可以是稳定或不稳定的。在某些核素里，中子能够转变为质子（加上其他粒子）；在另一些核素里，反过程亦可发生，质子会通过β+衰变或电子捕获变为中子（加上其他粒子）；又在其它核素中的质子和中子均为稳定的，不会进行转变。
反