Enda er ikke dynamikken i atomkjernen fullt ut forstått, men man har teoretiske beskrivelser som fungerer tilfredsstillende med visse begrensninger. Den mest dekkende, og samtidig mest generelle beskrivelsen, er en skallmodell på linje med skallmodellen for atomet. Man vet i dag at atomkjernen består av positivt ladete protoner, og elektrisk nøytrale nøytroner. Disse er igjen bygd opp av kvarker.