Unsur kimia
Jumlah proton dalam inti atom juga menentukan muatan listrik, yang pada gilirannya menentukan jumlah elektron atom tersebut dalam kondisi tak terionisasi. Elektron menempati orbital atom yang menentukan beragam sifat kimia atom. Jumlah neutron dalam inti atom biasanya berpengaruh sangat kecil pada sifat unsur kimia (kecuali dalam kasus hidrogen dan deuterium). Oleh karena itu, seluruh isotop karbon memiliki sifat kimia yang hampir identik karena kesemuanya memiliki enam proton dan enam elektron, meskipun atom karbon dapat mempunyai, misalnya, 6 atau 8 neutron. Inilah dasar pemikiran penentuan karakteristik unsur kimia menggunakan nomor atom, dan bukannya nomor massa atau massa atom.
Unsur kimia
Hanya sekitar 4% dari total massa alam semesta yang terbuat dari atom atau ion, dan hanya itu pula yang diwakili oleh unsur-unsur kimia. Fraksi ini sekitar 15% dari total materi, dengan sisa materi (85%) adalah materi gelap. Sifat materi gelap tidak diketahui, tetapi tidak terdiri dari atom-atom unsur kimia karena tidak mengandung proton, neutron, atau elektron. (Bagian non-materi yang tersisa dari massa alam semesta tersusun atas energi gelap yang lebih misterius).