Atomların çekirdeklerini bir arada tutan şey dört temel kuvvetten biri olan güçlü nükleer kuvvettir. Bu kuvvet proton ve nötronları güçlü bir şekilde bağlar, ancak menzili çok kısadır. Gene dört temel kuvvetlerden bir diğeri olan elektromanyetik kuvvet, atom belli bir büyüklüğe eriştiğinde daha baskın çıkar ve ya atom parçalanır ya da ışıma yapar, sonuçta protonlar pozitif yüklü olduklarından birbirlerini iterler. Ki bu yüzden yüzlerce protonu olan bir atom bulunmamaktadır. Ancak konu nötronlara gelince iş değişir, sonuçta nötron yıldızları tam olarak atom çekirdeği sayılmasalar da çoğunlukla nötronlardan oluşmaktadır.