Çekirdek, atomun merkezi çekirdeğidir. Proton ve nötronlardan oluşur ve bunlara topluca nükleon denir. Atomun çapının yaklaşık 1/100.000'i kadardır, ancak kütlesinin neredeyse tamamını içerir. Proton sayısı elementi, nötron sayısı ise izotopu belirler. Çekirdek, protonlar arasındaki elektrostatik itmeyi aşan güçlü nükleer kuvvet tarafından bir arada tutulur.

Atom çekirdeği, 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından altın folyo deneyiyle keşfedildi. İnce bir altın folyoya alfa parçacıkları gönderdi ve bazılarının geri yansıdığını gördü. Bu, pozitif yükün atomun tamamına yayılmak yerine küçük bir hacimde yoğunlaştığı anlamına geliyordu. Bu keşif, atom modelini erik pudinginden gezegen sistemine dönüştürdü.

Çekirdek durağan değildir. Radyoaktif bozunmaya uğrayabilir, parçacıklar yayabilir ve fisyon yoluyla parçalanabilir. Füzyon yoluyla diğer çekirdeklerle birleşebilir. Bu nükleer reaksiyonlar, kimyasal reaksiyonlardan çok daha fazla miktarda enerji açığa çıkarır. İşte bu yüzden nükleer enerji ve nükleer silahlar bu kadar güçlüdür.

Çekirdek de bir kuantum sistemidir. Protonlar ve nötronlar basit küreler değildir. Gluonlar tarafından bir arada tutulan kuarklardan oluşurlar. Güçlü kuvvet, doğanın dört temel kuvvetinden biridir. Çekirdeği anlamak, nükleer fiziğin temel hedeflerinden biridir.