Le noyau atomique est la région située au centre d'un atome constituée de protons et de neutrons (les nucléons). La taille du noyau (de l'ordre du femtomètre, soit 10−15 m) est environ 100 000 fois plus petite que celle de l'atome (10−10 m) et concentre quasiment toute sa masse. Les forces nucléaires qui s'exercent entre les nucléons sont à peu près un million de fois plus grandes que les forces entre les atomes ou les molécules. Un noyau instable est dit radioactif, il peut être sujet à une transmutation, soit spontanée soit provoquée par l'arrivée de particules supplémentaires ou de rayonnement électromagnétique.
