Ο Έρνεστ Ράδερφορντ ανακάλυψε το πρωτόνιο το 1917. Είναι ένα θετικά φορτισμένο υποατομικό σωματίδιο που βρίσκεται στον πυρήνα κάθε ατόμου. Το φορτίο του είναι ίσο και αντίθετο με αυτό του ηλεκτρονίου, 1,602 επί 10 προς μείον 19 κουλόμπ. Η μάζα του είναι περίπου 1,672 επί 10 προς μείον 27 κιλά, περίπου 1.836 φορές τη μάζα ενός ηλεκτρονίου. Ο αριθμός των πρωτονίων σε έναν πυρήνα καθορίζει το στοιχείο. Είναι ο ατομικός αριθμός.

Το πρωτόνιο είναι ένα βαρυόνιο, που αποτελείται από δύο άνω κουάρκ και ένα κάτω κουάρκ. Τα κουάρκ συγκρατούνται μεταξύ τους από την ισχυρή πυρηνική δύναμη, με τη μεσολάβηση των γλουονίων. Το πρωτόνιο είναι σταθερό σε μεμονωμένη κατάσταση, σε αντίθεση με το νετρόνιο, το οποίο διασπάται σε περίπου 15 λεπτά. Σε ορισμένες θεωρίες πέρα ​​από το Καθιερωμένο Πρότυπο, το πρωτόνιο μπορεί να διασπαστεί, αλλά δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ διάσπαση. Το πρωτόνιο φαίνεται να είναι σταθερό.

Το θετικό φορτίο του πρωτονίου έλκει ηλεκτρόνια και επιτρέπει τον σχηματισμό ατόμων. Προκαλεί επίσης άπωση μεταξύ των πρωτονίων στον πυρήνα, η οποία υπερνικάται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη. Η ισορροπία μεταξύ αυτών των δυνάμεων καθορίζει την πυρηνική σταθερότητα. Στα αστέρια, τα πρωτόνια συντήκονται για να σχηματίσουν ήλιο, απελευθερώνοντας ενέργεια. Αυτή είναι η πηγή ενέργειας του Ήλιου.

Το πρωτόνιο χρησιμοποιείται στην ιατρική για πρωτονιακή θεραπεία, η οποία στοχεύει όγκους με ακριβείς δόσεις ακτινοβολίας. Χρησιμοποιείται στη φυσική για συγκρούσεις πρωτονίου-πρωτονίου στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Είναι ένα θεμελιώδες δομικό στοιχείο της ύλης.