原子序数是指原子核中质子的数量，它就像元素的身份证。氢原子有一个质子，所以它的原子序数是1；氦原子有两个质子，所以它的原子序数是2；碳原子有六个质子；金原子有79。元素周期表是按照原子序数递增的顺序排列的。原子序数通常作为下标写在元素符号之前。

原子序数决定元素的种类。改变质子数，元素种类就会改变。例如，氮原子增加一个质子，就得到氧原子；金原子移除一个质子，就得到铂原子。中子数可以改变而不改变元素种类，但质子数不能。这就是为什么原子序数是元素的基本属性。

在中性原子中，电子数等于质子数。因此，原子序数也表示原子拥有的电子数。这一点至关重要，因为电子决定了原子的化学性质。元素周期表中同一族的元素具有相同数量的价电子，这也是它们性质相似的原因。原子序数将原子核与电子云联系起来。

这一概念由亨利·莫斯利于1913年提出。他证明，决定元素在元素周期表中位置的是原子序数，而非原子量。他的工作解决了门捷列夫原始元素周期表中的矛盾之处，并最终形成了现代元素周期律。