原子是物质的基本组成单位，它由原子核和围绕原子核运动的电子组成。原子核位于原子中心，由质子和中子构成。质子带有正电荷，而中子不带电。电子则带有负电荷，并且在原子核外围的空间中以一定的能量状态运动。

原子核的大小非常小，但它的质量却占整个原子的绝大部分。相比之下，电子的质量极轻，仅占原子总质量的一小部分。因此，原子的主要质量集中在原子核上。由于质子和中子的质量相近，所以它们通常被统称为核子。

每个元素都有其特定数量的质子，这个数被称为原子序数。例如，氢的原子序数为1，因为它只有一个质子；氦的原子序数为2，因为它有两个质子。当原子处于基态时，其电子的数量等于质子的数量，这样原子整体才会保持电中性。

电子在原子核周围的分布遵循量子力学的规则。这些规则决定了电子可以占据哪些能级以及它们如何排列。电子的能级可以用主量子数n来表示，随着n值增大，电子离核的距离也越远。此外，还有角动量量子数l、磁量子数ml和自旋量子数ms等参数用来描述电子的状态。

原子中的电子与核子之间的相互作用主要通过电磁力实现。库仑定律描述了带电粒子之间的作用力，这使得电子能够稳定地围绕原子核运行。然而，为了维持这种稳定性，必须考虑其他因素如泡利不相容原理，该原理限制了多个电子不能同时处于相同的量子态。

了解原子结构对于研究化学反应、材料科学乃至宇宙学都至关重要。通过对不同元素及其同位素的研究，科学家们能够揭示自然界中各种现象背后的机制。从简单的氢原子到复杂的重元素，每种原子都有自己独特的性质，而这正是构成我们世界多样性的基础。