En física nuclear, un nucleón corresponde al nombre colectivo para dos partículas: el neutrón y el protón (ambas formadas por quarks de primera generación, los más ligeros). Los nucleones son dos de los constituyentes del núcleo atómico, que también contendría piones portadores de la interacción que mantiene unidos a los nucleones. Hasta los años 60, los nucleones fueron considerados partículas elementales, posteriormente se postuló que podrían estar formadas por quarks, y la evidencia sólida de que estaban formados por constituyentes discernibles apareció en la década de los 70. Actualmente se sabe que son partículas compuestas, cada una formada por tres quarks unidos mediante la fuerza fuerte transmitida por gluones. La masa de los nucleones está asociada tanto a las propias masas de los quarks como al campo de gluones. Existe un tipo interacción no-electromagnética entre un nucleón y un leptón conlleva la transformación de un neutrón en un protón (o vicersa) es conocida como decaimiento débil o desintegración beta, esta desintegración está asociada a la fuerza nuclear débil. Tanto el protón como el neutrón son parte de los bariones y, por tanto, se comportan como fermiones. La posibilidad de los nucleones de transformarse el uno en el otro, está asociada a que en la terminología de la física de partículas, estas dos partículas poseen un isospín doblete 1/2. Esto explicaría por qué sus masas son tan similares, con el neutrón siendo sólo un 0,1% más pesado que el protón. Se podría decir que los nucleones se encuentran en la línea donde la física de partículas y la física nuclear se entremezclan. La teoría cuántica de campos, en particular la cromodinámica cuántica, provee de las ecuaciones fundamentales que explican las propiedades de los quarks y de la fuerza nuclear fuerte. Estas ecuaciones explican cuantitativamente cómo los quarks se unen entre sí para formar protones y neutrones (y todos los demás hadrones). Sin embargo, cuando varios nucleones se unen para formar un núcleo atómico (nucleido), estas ecuaciones fundamentales se vuelven muy difíciles de resolver (ver retículo QCD). En vez de eso, los nucleidos son estudiados por la física nuclear, que analizan los nucleones y sus interacciones mediante modelos y aproximaciones, tales como el modelo de capas nuclear. Estos modelos pueden explicar satisfactoriamente propiedades de los nucleidos, como por ejemplo, cuando un cierto nucleido sufrirá un decaimiento radiactivo.

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In chemistry and physics, a nucleon is one of the particles that make up the atomic nucleus. Each atomic nucleus consists of one or more nucleons, and each atom in turn consists of a cluster of nucleons surrounded by one or more electrons. There are two known kinds of nucleon: the neutron and the proton. The mass number of a given atomic isotope is identical to its number of nucleons. Thus the term nucleon number may be used in place of the more common terms mass number or atomic mass number. Until the 1960s, nucleons were thought to be elementary particles, each of which would not then have been made up of smaller parts. Now they are known to be composite particles, made of three quarks bound together by the so-called strong interaction. The interaction between two or more nucleons is called internucleon interactions or nuclear force, which is also ultimately caused by the strong interaction. (Before the discovery of quarks, the term "strong interaction" referred to just internucleon interactions.) Nucleons sit at the boundary where particle physics and nuclear physics overlap. Particle physics, particularly quantum chromodynamics, provides the fundamental equations that explain the properties of quarks and of the strong interaction. These equations explain quantitatively how quarks can bind together into protons and neutrons (and all the other hadrons). However, when multiple nucleons are assembled into an atomic nucleus (nuclide), these fundamental equations become too difficult to solve directly (see lattice QCD). Instead, nuclides are studied within nuclear physics, which studies nucleons and their interactions by approximations and models, such as the nuclear shell model. These models can successfully explain nuclide properties, for example, whether or not a certain nuclide undergoes radioactive decay. The proton and neutron are both baryons and both fermions. They are quite similar. One carries a non-zero net charge and the other carries a zero net charge; the proton's mass is only 0.1% less than the neutron's. Thus, they can be viewed as two states of the same nucleon. They together form the isospin doublet (I =  1⁄2). In isospin space, neutrons can be rotationally transformed into protons, and vice versa. These nucleons are acted upon equally by the strong interaction. This implies that strong interaction is invariant when doing rotation transformation in isospin space. According to the Noether theorem, isospin is conserved with respect to the strong interaction.

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