Numărul atomic este numărul de protoni din nucleul unui atom. Este cartea de identitate a unui element. Hidrogenul are un proton, deci numărul său atomic este 1. Heliul are doi, deci numărul său atomic este 2. Carbonul are șase. Aurul are 79. Tabelul periodic este aranjat în ordinea crescătoare a numărului atomic. Numărul este de obicei scris ca indice înaintea simbolului elementului.

Numărul atomic determină elementul. Schimbă numărul de protoni și schimbi elementul. Adaugă un proton la azot și obții oxigen. Scoate un proton din aur și obții platină. Numărul de neutroni poate varia fără a schimba elementul, dar numărul de protoni nu. De aceea, numărul atomic este proprietatea fundamentală a unui element.

Într-un atom neutru, numărul de electroni este egal cu numărul de protoni. Prin urmare, numărul atomic indică și câți electroni are atomul. Acest lucru contează deoarece electronii determină comportamentul chimic. Elementele din aceeași grupă a tabelului periodic au același număr de electroni de valență, motiv pentru care au proprietăți similare. Numărul atomic leagă nucleul de norul de electroni.

Conceptul a fost dezvoltat de Henry Moseley în 1913. El a arătat că numărul atomic, nu greutatea atomică, determină poziția unui element în tabelul periodic. Munca sa a rezolvat inconsecvențele din tabelul original al lui Mendeleev și a condus la legea periodică modernă.