正の電荷の単位となる粒子で中性子とともに原子核の構成要素。陽子と中性子を合わせて核子ということがある。質量は中性子より僅かに軽い約1.673×10^-27 kg。陽子と中性子は電荷の違い以外は、その性質がよく似ているので核子という一つの粒子の別の状態と考えることができる。核子間に働く力は核力と呼ばれるが、約10^-14 m という短距離で働き、陽子-陽子間、陽子-中性子間、中性子-中性子間を同じ強さで強く結びつけている。核力はパイ中間子によって媒介される。パイ中間子の存在は1935年に湯川秀樹によって予言された。
現代的な観点では核子もパイ中間子の基本粒子ではなく、クォークと呼ばれる基本粒子から構成されることが分かっている（素粒子を参照）。クォークには電荷が+2/3のアップクォーク、チャームクォーク、トップクォーク、電荷がー1/3 のダウンクォーク、ストレンジクォークボトムクォークの6種類あって、アップクォークとダウンクォーク、チャームクォークとストレンジクォーク、トップクォークとボトムクォークでペアを作っている。陽子はアップクォーク２つとダウンクォークが１つ、中性子はアップクォーク1つとダウンクォーク２つからできている。