Οι πυρήνες είναι οι κεντρικοί τμήματα των ατόμων, όπου συγκεντρώνονται τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια και τα νετρόνια. Αυτοί οι πυρήνες είναι υπεύθυνοι για τη μάζα του ατόμου και την πλειονότητα της ενέργειας που περιέχει. Η δομή των πυρήνων μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του στοιχείου. Για παράδειγμα, οι πυρήνες του υδρογόνου περιέχουν μόνο ένα πρωτόνιο, ενώ οι πυρήνες του ουρανίου περιέχουν πολλά περισσότερα πρωτόνια και νετρόνια, γεγονός που τους καθιστά πιο βαρείς και ραδιενεργούς.