นิวไคลด์เป็นอะตอมที่มีจำนวนโปรตอนและนิวตรอนจำนวนหนึ่ง โดยทั่วไปแล้วไอโซโทปขององค์ประกอบจะมีเสถียรภาพหรือไม่เสถียร นิวไคลด์ที่ไม่เสถียรนั้นมีกัมมันตภาพรังสี มีนิวไคลด์ประมาณ 1,700 นิวไคลด์ซึ่งมีกัมมันตภาพรังสีอยู่ 1,400 อัน
คำว่า "นิวไคลด์" และ "ไอโซโทป" บางครั้งใช้สลับกันได้ แต่ก็ไม่ได้มีความหมายเหมือนกัน ไอโซโทปคือชุดขององค์ประกอบเดียวกันที่มีจำนวนนิวตรอนแตกต่างกัน ไอโซโทปเป็นนิวไคลด์ แต่นิวไคลด์ไม่จำเป็นต้องเป็นไอโซโทป
องค์ประกอบถูกกำหนดโดยจำนวนของโปรตอนที่มี ตารางธาตุจัดเรียงตามจำนวนโปรตอนในแต่ละองค์ประกอบ แต่ละองค์ประกอบในตารางรอบระยะเวลาเป็นนิวไคลด์เช่นเดียวกับไอโซโทปทั้งหมดของแต่ละองค์ประกอบ
ความคิดทางวิทยาศาสตร์สำหรับนิวไคลด์มักจะเขียน A Z X X หมายถึงสัญลักษณ์ขององค์ประกอบ, Z สำหรับจำนวนของโปรตอนหรือเลขอะตอมและ A หมายถึงจำนวนมวลหรือจำนวนของโปรตอนบวกนิวตรอน ในองค์ประกอบ ยกตัวอย่างเช่นความคิดของลิเธียมเขียน 7 7 Li สิ่งนี้บอกเราว่าลิเธียมมีโปรตอนสามตัวและนิวตรอนสี่ตัวเนื่องจาก 7 ลบ 3 เป็น 4 ลิเทียมยังมีไอโซโทปหลายอย่างเช่น 6 3 L เขียนเป็นลิเธียม -6 Lithium-6 มีเพียงสามนิวตรอน
โปรตอนผลักกันโดยธรรมชาติเพราะพวกมันมีประจุเป็นบวกดังนั้นอิทธิพลที่เสถียรของนิวตรอนจึงเป็นสิ่งที่ทำให้ธาตุคงสภาพสมบูรณ์ ถ้านิวไคลด์เป็นแสงมันมักจะมีความเสถียรเมื่อจำนวนของโปรตอนและนิวตรอนเท่ากันหรือใกล้เคียงกัน ยิ่งองค์ประกอบมีน้ำหนักมากเท่าไหร่ก็จะยิ่งมีอัตราส่วนของนิวตรอนต่อโปรตอนมากขึ้นเท่านั้นจึงจะทำให้เสถียร
นิวไคลด์ที่ไม่เสถียรนั้นมีกัมมันตภาพรังสีและเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือเกิดขึ้นเอง รังสีมีสามประเภทที่นิวไคลด์ไม่เสถียรปล่อยออกมาคืออนุภาคอัลฟาหรือบีตาหรือรังสีแกมมา อนุภาคอัลฟ่าและเบต้าไม่มีอันตรายเนื่องจากสามารถป้องกันไม่ให้เข้าสู่ร่างกายได้ง่าย อย่างไรก็ตามรังสีแกมมานั้นมีอันตรายอย่างยิ่งและเป็นสาเหตุที่องค์ประกอบของสารกัมมันตรังสีนั้นถือว่าอันตรายมาก การสลายตัวของนิวไคลด์ที่ไม่เสถียรเรียกว่าการสลายกัมมันตรังสี
นิวไคลด์ที่ไม่เสถียรในที่สุดจะสลายตัวเป็นนิวไคลด์ที่เสถียร นิวไคลด์กัมมันตรังสีแต่ละชนิดมีอัตราการสลายตัวคงที่เรียกว่าครึ่งชีวิต การรู้ชีวิตครึ่งชีวิตขององค์ประกอบบางอย่างและอัตราส่วนการวัดความเสถียรเมื่อเปรียบเทียบกับนิวไคลด์ที่ไม่เสถียรในวัตถุที่กำหนดทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถนัดพบฟอสซิลและสิ่งประดิษฐ์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังใช้นิวไคลด์เพื่อสร้างพลังงานโดยกระบวนการที่เรียกว่าฟิชชัน เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันจะแยกนิวไคลด์ที่หนักกว่าออกเป็นส่วนที่เบากว่า ปฏิกิริยานี้ปล่อยพลังงานที่ควบคุมโดยพืช พลังงานนิวเคลียร์มักจะถือว่าเป็นอันตรายเพราะนิวไคลด์ที่ใช้ในกระบวนการฟิชชันคือยูเรเนียม -235 เป็นไอโซโทปกัมมันตรังสี
