En física y química, el número atómico^[1]​ de un elemento químico es el número total de protones que tiene cada átomo de dicho elemento. El símbolo convencional y su representación "Z" proviene de la palabra alemana Atomzahl (número atómico).^[2]​^[3]​

Se coloca como subíndice a la izquierda del símbolo del elemento correspondiente. Por ejemplo, todos los átomos del elemento hidrógeno tienen un protón y su Z=1, los de helio tienen dos protones y Z=2, los de litio tres protones y Z=3.

Los átomos de diferentes elementos tienen distintos números de electrones y protones. Un átomo en su estado natural es neutro y tiene un número igual de electrones y protones. Un átomo de sodio (Na) tiene un número atómico de 11; posee once electrones y once protones. Un átomo de magnesio (Mg) tiene un número atómico de 12; posee doce electrones y doce protones, y un átomo de uranio (U), que tiene un número atómico de 92, posee 92 electrones y 92 protones.

En 1913 Henry Moseley demostró la regularidad existente entre los valores de las longitudes de onda de los rayos X emitidos por diferentes metales tras ser bombardeados con electrones, y los números atómicos de estos elementos metálicos. Este hecho permitió clasificar los elementos en la tabla periódica por orden creciente atómico.