Полной теории структуры атомных ядер пока не создано. Существует «капельная» модель, удовлетворительно объясняющая деление ядер, но не объясняющая периодичность элементов таблицы Менделеева и саму радиоактивность. Предложенная Ю. С. Майером «оболочечная» модель ядра (аналог оболочечной структуры электронов в атоме) хорошо объясняет устойчивость ядер, их периодичность, но не объясняет явление деления ядер. В настоящее время ученые используют «комбинированную» модель ядра -гибрид «капельной» и «оболочечной» моделей. Предполагается, что протоны и нейтроны независимо друг от друга заполняют ядерные слои и оболочки, подобно тому как электроны распределяются в электронных оболочках атома.
Сегодня известно порядка 300 устойчивых и более 1000 радиоактивных ядер, которые с течением времени могут испытать радиоактивный распад и превратиться в ядра других элементов. Радиоактивность - процесс превращения одних ядер в другие с испусканием элементарных частиц. Различают естественную (спонтанную) и искусственную радиоактивность.