原子核里质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称为元素。目前人们已知的元素有109种，其中16种是非金属元素，6种是稀有气体元素，还有87种是金属元素。宇宙万物都是由这些元素的原子或分子或离子构成的。目前已知的物质已超过1000万种。大多数元素的原子核中含有不同的中子数。例如，氧元素有三种（16O、17O和18O），它们原子的核中分别含8、9和10个中子。这三种氧元素叫氧的三种核素，它们之间互称同位素。最早给元素下第一个科学定义的化学家是波义耳。他于1661年在《怀疑派化学家》一书中提出：“我所指的元素应当是某些不由任何其他物质所构成的原始的和简单的物质或完全纯净的物质。”“元素是具有一定确定的、实在的、不可察觉的实物，它们应该是用一般化学方法不能再分解为更简单的某些实物。”从现代观点看，波义耳的定义实际上是指单质。