Die atoomkern is net 'n klein deel van 'n atoom, maar dit bevat amper die volle massa van die atoom. Die grootte van 'n atoomkern wissel van 1,6 fm (waterstof) tot 15 fm (uraan), terwyl die radius van die hele atoom onderskeidelik 53 en 175 pm is. Let wel dat laasgenoemde in pikometer uitgedruk word; dit is onderskeidelik 53 000 en 175 000 femtometer. ’n Atoomkern bestaan uit positiewe protone en neutrale neutrone. Dit besit 'n lading (Z), wat gelyk is aan die getal protone in die kern en bepaal tot watter element hierdie kern behoort. In stabiele atoomkerne is die getal neutrone (N) gewoonlik groter as die getal protone (Z). Dit help om die kern deur sterk kernkragte bymekaar te hou, ondanks die elektrostatiese afstoting wat deur die saamgepakte positiewe ladings veroorsaak word. Indien die verhouding N:Z nie reg is nie, is die kern nie stabiel nie en sal dit radioaktief wees. Daar is verskeie tipes radioaktiewe verval: Alfaverval Betaverval, β+ of β- Elektronvangs Spontane splyting Emissie van 'n neutron of proton Protone en neutrone – wat saam nukleone heet – het amper dieselfde massa.