Ядерні частинки (протони та нейтрони), звані нуклонами, утримуються разом дуже великими силами; за своєю природою ці сили не можуть бути ні електричними, ні гравітаційними, а за величиною вони на багато порядків перевищують сили, що зв'язують електрони з ядром.
Щоб протони трималися разом, необхідні нейтрони, а щоб нейтрони трималися разом, необхідні протони. Якщо кількість протонів і нейтронів стає дуже великим, тоді електричне відштовхування протонів потрібно компенсувати додаванням кількох додаткових нейтронів.
Атомне ядро — центральна та дуже компактна частина атома, в якій зосереджено понад 99,9% усієї його маси. Ядро позитивно заряджено, цим зарядом воно утримує поблизу себе негативно заряджені електрони у кількості, необхідної освіти нейтрального атома.
Ядерні сили, що зв'язують протони та нейтрони в ядрі в тисячі разів перевершують електромагнітні сили на відстанях ядерних масштабів. Виникло уявлення про новий тип взаємодій – ядерному взаємодії, яка пов'язує протони та нейтрони в атомні ядра.