原子核是原子的中心核心。它包含質子和中子，統稱為核子。原子核非常小，直徑約為原子直徑的十萬分之一，但卻包含了原子幾乎全部的質量。質子數決定了元素的種類，中子數決定了同位素的種類。原子核由強核力維繫，這種力克服了質子間的靜電斥力。

1911年，歐內斯特·盧瑟福透過金箔實驗發現了原子核。他用α粒子轟擊一片薄金箔，發現部分α粒子被反彈回來。這意味著正電荷集中在一個極小的區域內，而不是遍布整個原子。這項發現改變了人們對原子結構的認知，從「葡萄乾布丁」模型轉變為行星系統模型。

原子核並非靜止不變。它會發生放射性衰變，釋放粒子，並發生核分裂。它也可以與其他原子核發生核融合。這些核反應會釋放出巨大的能量，遠超過化學反應的能量。這就是為什麼核能和核武威力如此強大的原因。

原子核也是一個量子系統。質子和中子並非簡單的球體，而是由夸克構成，夸克之間由膠子維繫。強力是自然界四種基本力之一。理解原子核是核子物理學的核心目標之一。