Suatu atom biasanya terdiri dari sejumlah proton dan neutron yang berada di bagian inti (tengah) atom, dan sejumlah elektron yang mengelilingi inti tersebut.

Proton adalah materi dari inti atom. Dalam atom bermuatan netral, banyaknya proton akan sama dengan jumlah elektronnya. Banyaknya proton di bagian inti biasanya akan menentukan sifat kimia suatu atom.

Inti atom sering dikenal juga dengan istilah nukleus atau nukleon (nucleon), dan reaksi yang terjadi atau berkaitan dengan inti atom ini disebut reaksi nuklir.

Karena memiliki berat, maka proton adalah materi, atau tepatnya sebagai materi dari inti atom.

Satu atom memiliki sekurangnya satu atau lebih dari satu proton di dalam intinya. Mereka memegang peranan penting dalam suatu nukleus. Jumlah proton dalam suatu nukleus adalah sifat yang menentukan suatu unsur kimia, dan disebut sebagai nomor atom.

Karena setiap unsur kimia memiliki jumlah proton yang berbeda, maka setiap unsur kimia memiliki nomor atom yang unik juga.

Proton bebas.

Tak selamanya proton terikat dalam inti suatu atom. Proton bebas (proton yang tidak terikat pada nukleon atau elektron) adalah partikel stabil yang belum teramati untuk terurai secara spontan ke dalam bentuk partikel lain.

Proton bebas ditemukan secara alami dalam sejumlah situasi, di mana energi atau suhu cukup tinggi bisa memisahkannya dari elektron, yang memiliki afinitas. Proton bebas ada dalam plasma di mana suhunya terlalu tinggi untuk memungkinkan mereka bergabung dengan elektron.

Proton bebas energi dan kecepatan tinggi membentuk 90% dari sinar kosmik, yang merambat dalam ruang hampa udara untuk jarak antarbintang.

Proton bebas dipancarkan langsung dari inti atom dalam beberapa jenis peluruhan radioaktif yang langka. Proton juga dihasilkan (bersama dengan elektron dan antineutrino) dari peluruhan radioaktif neutron bebas, yang tidak stabil.

Jumlah proton sama dengan jumlah elektron dalam suatu atom. Inilah yang menjadi alasan penomoran suatu atom merujuk pada jumlah proton dalam atom tersebut.

Pada suhu yang cukup rendah, proton bebas akan berikatan dengan elektron. Namun, karakter proton terikat tersebut tidak berubah, dan mereka tetap proton. Sebuah proton cepat yang bergerak melalui materi akan melambat karena adanya interaksi dengan elektron dan inti, sampai ditangkap oleh awan elektron dari suatu atom. Hasilnya adalah atom terprotonasi, yang merupakan senyawa kimia hidrogen.

Dalam ruang hampa, ketika elektron bebas hadir, proton yang cukup lambat dapat mengambil satu elektron bebas, menjadi atom hidrogen netral, yang secara kimiawi merupakan radikal bebas. “Atom hidrogen bebas” seperti itu cenderung bereaksi secara kimia dengan banyak jenis atom lain dengan energi yang cukup rendah.

Ketika atom hidrogen bebas bereaksi satu sama lain, mereka membentuk molekul hidrogen netral (H2). Molekul ini yang merupakan komponen molekul paling umum dari awan molekul di ruang antarbintang.