Ο αριθμός πρωτονίων καθορίζει τον ατομικό αριθμό (Ζ) ενώ ο αριθμός πρωτονίων και νετρονίων το μαζικό αριθμό (Α).

Είναι δυνατό να υπάρχουν άτομα με ίδιο ατομικό αριθμό και διαφορετικό μαζικό αριθμό. Αυτό οφείλεται στο διαφορετικό αριθμό νετρονίων που έχουν. Τα στοιχεία αυτά λέγονται ισότοπα γιατί βρίσκονται στην ίδια θέση του Περιοδικού Πίνακα Στοιχείων.

Η μεταβολή του αριθμού πρωτονίων προκαλεί τη μεταστοιχείωση του αρχικού πυρήνα σε πυρήνα άλλου στοιχείου, με ταυτόχρονη εκπομπή ραδιενεργού ακτινοβολίας.