Ποιοι είναι οι δύο τρόποι με τους οποίους τα άτομα διαφορετικών στοιχείων μεταξύ τους;
1. Αριθμός πρωτονίων (ατομικός αριθμός): Η πιο θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των στοιχείων έγκειται στον αριθμό των πρωτονίων μέσα στους ατομικούς πυρήνες τους. Αυτός ο αριθμός ονομάζεται Ατομικός αριθμός και ορίζει το στοιχείο. Για παράδειγμα, όλα τα άτομα άνθρακα έχουν 6 πρωτόνια, ενώ όλα τα άτομα οξυγόνου έχουν 8 πρωτόνια.
2. Αριθμός νετρονίων (ατομική μάζα): Ενώ όλα τα άτομα ενός συγκεκριμένου στοιχείου έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, μπορούν να έχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων. Αυτή η παραλλαγή έχει ως αποτέλεσμα τα ισότοπα , τα οποία είναι άτομα του ίδιου στοιχείου με διαφορετικές ατομικές μάζες. Για παράδειγμα, ο άνθρακας-12 έχει 6 νετρόνια, ενώ ο άνθρακας-14 έχει 8 νετρόνια.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο τυπικά ταιριάζει με τον αριθμό των πρωτονίων (σε ουδέτερο άτομο), αλλά αυτό μπορεί να ποικίλει λόγω του ιονισμού. Ωστόσο, ο αριθμός των πρωτονίων είναι το καθοριστικό χαρακτηριστικό ενός στοιχείου.