Atomlar, sahip oldukları proton ve nötron sayısına göre farklı çeşitlere ayrılır: Kimyasal elementler: Proton sayısı, bir elementin atomunu diğerinden ayırır ve periyodik tabloda bu özelliğe göre konumlandırılır. İzotoplar: Aynı elementin, farklı nötron sayısına sahip atomlarıdır. İzoton: Nötron sayıları aynı, proton sayıları farklı olan atomlardır. İzoelektronik: Elektron sayıları ve katman elektron dizilişleri aynı olan atom veya iyonlardır. Ayrıca, daha küçük yapı taşları olabilecek sicimler ve kuarklar ile leptonlar gibi atomaltı parçacıkların varlığı da bilinmektedir.