A neutronok száma nincs hatással az atomok fajtájára, de az atom tömege ettől függ. Az atomokban körülbelül ugyanannyi neutron van, mint ahány proton. Ha az atomhoz egy-két neutront adunk, vagy egyet-kettőt elveszünk belőle, ugyanannak az elemnek az izotópját kapjuk. A régészeti kormeghatározásban használt kifejezések mindig izotópokat jelentenek, például a „szén-14” jelentése egy szénatom hat protonnal és nyolc neutronnal (a tizennégy a kettő összege).
 |
| a szén, oxigén és klór atomszerkezete (itt a neutronok nincsenek ábrázolva) |
A neutronok és a protonok alkotják az atommagot. Az atommag kicsi, az atom térfogata milliárdod részének mindössze egymilliomod része, de hihetetlenül nagy sűrűségű, hiszen itt összpontosul az atom majdnem teljes tömege. Cropper ezt a következő hasonlattal világította meg: ha egy atomot székesegyház méretűre nagyítanánk, az atommag akkora lenne, mint egy légy, viszont a légy sok ezerszer nehezebb lenne, mint az egész épület. Ez a viszonylagos hatalmasság, ez a nem várt, szinte visszhangzó üresség ejtette zavarba Rutherfordot 1910-ben.
