Tabel periodik
Masing-masing unsur memiliki nomor atom unik yang menunjukkan jumlah proton dalam intinya. Sebagian besar unsur memiliki jumlah netron yang berbeda untuk atom yang berbeda. Hal semacam ini dikenal sebagai isotop. Sebagai contoh, karbon memiliki tiga isotop alami: semua atom tersebut memiliki enam proton dan sebagian besarnya memiliki enam netron juga, tetapi sekitar satu persen mempunyai tujuh netron, dan sebagian renik mempunyai delapan netron. Isotop tidak disajikan terpisah dalam tabel periodik. Mereka selalu dikelompokkan bersama sebagai unsur tunggal. Massa atom unsur yang tidak memiliki isotop stabil diambil dari isotop yang "paling stabil", dituliskan di dalam kurung.
Resonansi magnet inti
Semua isotop yang mengandung proton dan/atau neutron ganjil (lihat Isotop) memiliki momen magnetik dan momentum sudut intrinsik, dengan kata lain sebuah spin tidak nol, ketika semua nuklida dengan angka genap pada keduanya memiliki total spin nol. Inti yang paling sering dipelajari adalah H dan C, walaupun inti dari banyak unsur lainnya (misal H, Li, B, B, N, N, O, F, Na, Si, P, Cl, Cd, Xe, Pt) telah dipelajari pula pada spektroskopi NMR medan-tinggi.