وتتكون معظم الذّرة من مساحة فارغة، تتركز كتلتها في المركز الذي يدعى النواة، وتتكون النواة من البروتونات والنيوترونات. وكما تشير أسماؤها فإن البروتونات لها شحنة كهربائية موجبة، بينما النيوترونات متعادلة كهربائيًا، وبشكل عام فالنواة لها شحنة موجبة، ويمكن أن تحتوي النوى على ما يقرب من 1 إلى 300 بروتون ونيوترون، لذلك تختلف كتلتها.

وتدور حول النواة سحابة من الإلكترونات سالبة الشحنة، والإلكترونات هي أخف الجسيمات المشحونة في الطبيعة أما البروتونات والنيوترونات فهي أكبر بنحو 1836 مرة، وتمثل النواة 99.9٪ من كتلة الذّرة.

إنًّ البروتونات والنيوترونات والإلكترونات هي جسيمات طويلة العمر موجودة في الذّرات العادية التي تتشكل بشكل طبيعي، ويمكن العثور على جسيمات دون ذّرية أخرى بالاشتراك مع هذه الأنواع الثلاثة من الجسيمات، ولا يمكن تشكيلها إلا بإضافة كميات هائلة من الطاقة. وبالإضافة إلى ذلك تتكون البروتونات والنيوترونات نفسها من جسيمات أصغر تُعرف باسم الكواركات. لا يمكن اختزال الإلكترونات والكواركات أو فصلها إلى مكونات أصغر لذا فهي جسيمات أولية.

                                                                      

النواة هى المكون الاساسى للذرة حيث نجد ان النواة تتكون من البروتونات وهى موجبة الشحنة والنيوترونات المتعادلة في الشحنة وكذلك يوجد الميزون وهو جسيم صغير جدا كتلته تعادل كتلة الالكترون ولكن له شحنة موجبة وشحنة سالبة ،وينتج من تحول البروتونات إلى نيوترونات وتكون ميزونات موجبة ، وكذلك عند تحول النيوترونات إلى بروتونات وتكون ميزونات سالبة. وداخل النواة هناك قوى كبيرة جدا وهى قوى الترابط النووى وهى اكبر قوى في العالم ولكن تأثيرها يكون على مسافة صغيرة جدا وهى قطر النواة . وعند حساب كتلة البروتونات وكتلة النيوترونات الموجودةداخل النواة نجد انها اكبر من كتلة النواة ذاتها ؛وهذا يعزى إلى ان جزء من الكتلة تحول إلى طاقة تساعد في ربط مكونات النواة وهى طاقة الترابط النووى.

الذرة هي أصغر حجر بناءٍ أو أصغر جزء من العنصر الكيميائي يمكن الوصول إليه والذي يحتفظ بالخصائص الكيميائية لذلك العنصر. يرجع أصل الكلمة الإنجليزية (بالإنجليزية: Atom)‏ إلى الكلمة الإغريقية أتوموس، والتي تعني غير القابل للانقسام؛ إذ كان يعتقد أنه ليس ثمة ما هو أصغر من الذر. تكون الذرة من سحابة من الشحنات السالبة (الإلكترونات) التي تدور حول نواة موجبة الشحنة صغيرة جدًا في المركز، وتتكون النواة من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات متعادلة، وتعدّ الذرة هي أصغر جزء من العنصر يمكن أن يتميز به عن بقية العناصر؛ إذ كلما غصنا أكثر في المادة لنلاقي البنى الأصغر لن يعود هناك فرق بين عنصر وآخر. فمثلاً، لا فرق بين بروتون في ذرة حديد وبروتون آخر في ذرة يورانيوم مثلًا، أو ذرة أي عنصرٍ آخر. الذرة، بما تحمله من خصائص؛ عدد بروتوناتها، كتلتها، توزيعها الإلكتروني... تصنع الفروقات بين العناصر المختلفة، وبين الصور المختلفة للعنصر نفسه (المسماة بالنظائر)، وحتى بين كَون هذا العنصر قادرًا على خوض تفاعل كيميائي ما أم لا.

ظل وما زال تركيب الذرة وما يجري في هذا العالم البالغ الصغر يشغل العلماء ويدفعهم إلى اكتشاف المزيد. ومن هنا أخذت تظهر فروع جديدة في العلم حاملة معها مبادئها ونظرياتها الخاصة بها، بدءًا بمبدأ عدم التأكد (اللاثقة)، مرورًا بنظريات التوحيد الكبرى، وانتهاءً بنظرية الأوتار الفائقة. الذرة اصغر من الجزيء ويمكن لذرتين أو أكثر تكوين جزيء.

الجسيمات ما تحت الذرية:

على الرغم من أن كلمة ATOM تدل أصلا على الأجزاء التي لا يمكن أن تنقسم إلى أجزاء أصغر، ولكن إكتشفت التجارب العملية أن الذرة تتكون من جسيمات تحت ذرية مختلفة. الجسيمات المكونة للذرة هي الإلكترون، والبروتون والنيوترون، الإلكترون هو أقل كتلة من البروتون والنيوترون بكثير حيث تبلغ كتلته 9,11 × 10−31 كجم، مع شحنة أولية (سالبة) تساوي 1.6 × 10−19 كولوم، بروتونات، ونيوترونات التي تتكون بدورها من الكواركات التي تعد أصغر جزء من المادة، عدد البورتونات في نواة الذرة يطلق عليه العدد الذري، ويحدد أي عنصر له هذه الذرة. فمثلاً النواة التي بها بروتون واحد (أي النواة الوحيدة التي يمكن أن لا يكون بها نيوترونات) من مكونات ذرة الهيدروجين، والتي بها 6 بروتونات، ترجع للعنصر كربون، أو التي بها 8 بروتونات أكسجين. يحدد عدد النيورتونات نظائر العنصر. عدد النيوترونات والبروتونات متناسب، وفي النويات الصغيرة يكونا تقريبا متساويين، بينما يكون في النويات الثقيلة عدد كبير من النيوترونات. والرقمان معا يحددا النيوكليد (أحد أنواع النويات). البروتونات والنيوترونات لهما تقريبا نفس الكتلة، ويكون عدد الكتلة مساويا لمجموعهما معا، والذي يساوي تقريبا الكتلة الذرية. وكتلة الإلكترونات صغيرة بالمقارنة بكتلة النواة.

نصف قطر النوكليون (نيترون أو بروتون) يساوي 1 Fm (فيمتو متر = 10−15 متر). بينما نصف قطر النواة، والذي يمكن أن يكون تقريبا الجذر التربيعي لعدد الكتلة مضروبا في 1.2 fm، أقل من 0.01% من قطر الذرة. وعلى هذا تكون كثافة النواة أكثر من تريليون مرة (1012) من الذرة ككل. ويكون لواحد مللي متر مكعب من مادة النواة، كما لو كانت فيه كتلة 200,000 طن. النجم النيتروني يتكون من مثل هذا التصور.

وبالرغم من أن البروتونات الموجبة الشحنة يحدث بينها وبين بعضها تضاد كهرمغناطيسي، فإن المسافة بين النيوكلونات تكون صغيرة بدرجة كافية لأن يكون التجاذب القوي (والذي تكون أقوى من القوى الكهرمغناطيسية ولكن تقل بشدة مع بعد المسافة) غالب عليها. (وتكون قوى الجاذبية مهملة، لكونها أضعف (1036) من القوة الكهرومغناطيسية).

يُعدُّ فصل مجموعات كبيرة من الجزيئات أمرًا سهلًا، وذلك يحتاج كَمّيَّة من الطاقة لكسر الروابط الكيميائية التي تربط الذّرات ببعضها البعض في الجزيئات. اعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن الذّرات عبارة عن جسيمات أولية ليس لها بنية يمكن تمييزها ولا يمكن تفكيكها، ومنذ نهاية القرن التاسع عشر تم اكتشاف أن الذّرات نفسها تتكون من جسيمات أصغر، ومع ذلك فهي تتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة لتفكيك الذّرة إلى مكوناتها، ويتضمن تقسيم لب الذّرة تفاعلات نووية وليس تفاعلات كيميائية عادية، حيث تُطلق التفاعلات النووية كميات هائلة من الطاقة وتستخدم في محطات الطاقة النووية والأسلحة النووية.