质子数和中子数是两个重要的物理概念，它们与原子的结构和元素的性质密切相关。
质子是一种带 1.6 × 10^(-19)库仑(C)正电荷的亚原子粒子，直径约 1.6~1.7×10^(−15)m，质量是 938 百万电子伏特/c²(MeV/c²)，即 1.672621637（83）×10^(-27)千克，大约是电子质量的 1836.5 倍（电子的质量为 9.10938215（45）×10^(-31)千克），质子比中子稍轻（中子的质量为 1.674927211（84）×10^(-27)千克）。质子属于重子类，由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。原子核中质子数目决定其元素的种类和它属于何种化学元素。中子是组成原子核的核子之一。中子是组成原子核的质子、反质子、电子、反电子、中微子与相应的反中微子之总和。中子（英语：Neutron）是一种电中性的粒子，具有略大于质子的质量。中子属于重子类，由两个下夸克、一个上夸克和用于在它们三者之间作用的胶子共同构成。夸克的静质量只贡献出大约 1%质子质量，剩余的质子质量主要源自于夸克的动能与捆绑夸克的胶子场的能量。绝大多数的原子核都由中子和质子组成（仅有氢-1 例外，它仅由一个质子构成）。在原子核外，自由中子性质不稳定，平均寿命约 877.75 秒。中子衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子（β衰变）。同样的衰变过程在一些原子核中也存在。原子核中的中子和质子可以通过吸收和释放π介子互相转换。质子和中子的数量决定了原子的元素类型和原子的质量。例如，氢原子只有一个质子，没有中子，因此它是最简单的元素。氦原子有两个质子和两个中子，因此它的质量比氢原子大约四倍。质子和中子的数量也影响元素的化学性质，因为它们决定了原子的电子结构和化学反应的能力。总之，质子数和中子数是描述原子结构和元素性质的重要参数，对于理解物质的基本构成和化学反应具有重要意义。
