تتأثر الخواص النووية للعناصر المختلفة بشكل مباشر على الكيمياء الفوق جزيئية، حيث تؤثر هذه الخواص على تراكيب جزيئات والروابط الكيميائية التي تشكلها.
على سبيل المثال، تؤثر الشحنة النووية الكلية للذرة وعدد البروتونات والنيوترونات فيها على تفاعلات الكيمياء الفوق جزيئية، وقد يتسبب اختلاف عدد البروتونات والنيوترونات في الذرة بتفاعلات كيميائية مختلفة تمامًا.
بالإضافة إلى ذلك، يتأثر النظام الإلكتروني للذرة بالخواص النووية، وهو ما يؤثر بدوره على الروابط الكيميائية التي تشكلها الذرات. ويؤدي قوة الروابط الكيميائية إلى وجود مضاعفات في التفاعلات الكيميائية وتشكيل جزيئات جديدة.
وبالتالي، يمكن القول بأن الخواص النووية تؤثر بشكل كبير على الكيمياء الفوق جزيئية وتحديد الخصائص الكيميائية للمركبات الكيميائية.