原子序数=核电荷数=核外电子数=质子数（在没有形成离子的情况下）。元素的原子序数在数值上等于该元素原子的核电荷数。拥有同一原子序数的原子属于同一化学元素。原子序数的符号是Z。一般原子序数被写在元素符号的左下方。

化学性质

每个化学元素依其元素电中性时电子的个数（也就是原子序数）不同，会有独特的化学性质。电子的电子排布依照量子力学的原理，不同电子层的电子个数，特别是价电子的个数，是决定化学键特性的主要因素。因此元素可以定义为由许多有特定原子序数的任意原子混合而成的物质。

新的元素

新发现的元素一般会用其原子序来表示，到2010年为止，已经发现原子序1至118的元素。新元素的合成是用离子撞击有高原子序的靶原子，而离子和靶原子的原子序和等于要发现元素的原子序。一般而言，当原子序越大，其半衰期越短，不过可能针对特定质子数及中子数的同位素，会存在稳定岛，其半衰期会较相同原子序的元素要长一些。