Atom
Berdasarkan definisi, dua atom dengan jumlah "proton" yang identik dalam intinya termasuk ke dalam unsur kimia yang sama. Atom dengan jumlah proton sama namun dengan jumlah "neutron" berbeda adalah dua isotop berbeda dari satu unsur yang sama. Sebagai contohnya, semua hidrogen memiliki satu proton, namun terdapat satu isotop hidrogen yang tidak memiliki neutron (hidrogen-1), satu isotop yang memiliki satu neutron (deuterium), dua neutron (tritium), dll. Hidrogen-1 adalah bentuk isotop hidrogen yang paling umum. Kadang-kadang ia disebut sebagai protium. Semua isotop unsur yang bernomor atom lebih besar daripada 82 bersifat radioaktif.
Spektrum hidrogen
Pada akhir abad ke 21, tentang menganalisis spektrum radiasi diskret yang dipancarkan apabila lucutan muatan-muatan listrik yang dihasilkan dalam gas. Atom yang paling ringan dan paling sederhana merupakan atom hidrogen yang tersusun dari sebuah inti dan sebuah elektron. Maka, pengukuran spektroskopis menunjukan bahwa hidrogen memiliki spektrum yang sederhana dibandingkan unsur-unsur lain. Didapatkan bahwa garis dalam daerah optis dan bukan optis terletak sitematis dalam berbagai deretan. Semua panjang gelombang atom hidrogen diberikan oleh sebuah hubungan empiris tunggal