原子核（atomic nucleus）簡稱“核”。位於原子的核心部分，由質子和中子兩種微粒構成。而質子又是由兩個上夸克和一個下夸克組成，中子又是由兩個下夸克和一個上夸克組成。

原子核極小，它的直徑在10m~10m之間，體積只佔原子體積的幾千億分之一，在這極小的原子核裡卻集中了99.96%以上原子的質量。原子核的密度極大，核密度約為10kg/m，即1m的體積如裝滿原子核，其質量將達到10t，即1百萬億噸。原子核的能量極大，構成原子核的質子和中子之間存在著巨大的吸引力，能克服質子之間所帶正電荷的斥力而結合成原子核，使原子在化學反應中原子核不發生分裂。當一些原子核發生裂變（原子核分裂為兩個或更多的核）或聚變（輕原子核相遇時結合成為重核）時，會釋放出巨大的原子核能，即原子能（例如核能發電）。整個原子不顯電性，呈中性。