تشمل الخواص النووية للعناصر العدد الذري (عدد البروتونات في النواة) والكتلة الذرية (عدد البروتونات والنيوترونات في النواة). يؤثر العدد الذري على خواص العنصر الكيميائية والطيفية، ويحدد موقع العنصر في الجدول الدوري، ويؤثر على التكافؤ الإلكتروني وإمكانية تكوين الروابط الكيميائية.
يؤثر الكتلة الذرية على خواص تفاعلات العنصر في الكيمياء الضوئية، حيث يتأثر معدل التفاعل بالكمية الإجمالية للعنصر المضاف إليه الطاقة، والتي يتألف جزء كبير منها من الكتلة الذرية. علاوة على ذلك، نسبة النظائر النووية في العنصر يمكن أيضاً أن تؤثر على خواص التفاعلات الضوئية، حيث يمكن أن تتفاوت نظائر العنصر في استقبال الطاقة وذلك يمكن أن يؤدي إلى فروق في الربط الكيميائي وخواص الطيف والتفاعل الكيميائي.
