世界所有物质都是由分子构成，或直接由原子构成，而原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，原子核是由带正电荷的质子和不带电荷的中子构成，再加上带负电的核外电子形成中性的原子。原子中大部分的质量都集中在原子核上，电子几乎不占质量，通常忽略不计。

原子核由质子和中子组成，质子和中子因此被称为“核子”。原子核内的核子之间依靠核力使其保持在一起。核力是强相互作用力，但也是作用在很短的范围内，通常在在几个fm（10^-15米）。核力的作用范围与核子的类型（质子或中子）无关，这就是所谓的“电荷无关性”。甚至更精确地说，如果更换中子质子互换，核力相等，这就是所谓的“电荷对称性”。核力的电荷无关以及电荷对称性就暗示：在没有质子之间的库仑相互作用的情况下，镜像核（质子数和中子数互换的一对原子核）的结合能相等，而且它们的结构也完全相同。库仑相互作用会使得同位旋对称性出现破缺，从而镜像核之间的能量和结构会有少许的偏差。

核力不是一个最基本的相互作用。它仅仅是组成质子和中子的“夸克”之间的“色力”的残余。这很像分子间的范德瓦尔斯力实际上是电子和原子核之间的电磁力导致的。要研究夸克之间的色相互作用，需要用到深奥复杂的量子色动力学。

                                                                                                                                 原子以及原子核的尺寸