Ydinsynteesi
Ydinsynteesi eli nukleosynteesi on tapahtuma, jossa uusi atomiydin muodostuu olemassa olevista vapaista nukleoneista eli protoneista ja neutroneista. Ensimmäiset nukleonit syntyivät alkuräjähdyksessä gluonien avulla, kun maailmankaikkeuden lämpötila oli laskenut alle kymmenen miljoonan celsiusasteen lämpötilaan. Suurin osa nukleosynteeseistä tapahtuu tähdissä, jotka ovat tuottaneet ja tuottavat edelleen kaikki heliumia raskaammat alkuaineet.
Atomiydin
Varhaisimmissa ydinmalleissa ydintä verrattiin pyörivään nestepisaraan. Tässä mallissa ytimen oletettiin pitkäkantamaisten sähkömagneettisten voimien ja lyhytkantamaisten ydinvoimien yhteisvaikutuksesta käyttäytyvän paljolti samaan tapaan kuin nestepisara, jolla on tietyn suuruinen, sen koosta riippuva pintajännitys. Tällä mallilla voidaan menestyksellisesti selittä monet ytimen ominaisuudet, erityisesti niiden sidosenergian riippuvuus koosta. On kuitenkin tapauksia, joissa sidosenergia selvästi poikkeaa mallin edellyttämästä ja ydin on poikkeuksellisen stabiili. Näin on laita silloin, kun protonien, neutronien tai molempien lukumäärä on jokin ydinfysiikan ns. maagisista luvuista.