Der Atomkern ist der, im Vergleich zur Atomhülle, winzig kleine Kern des Atoms.
Kenntnisse über die Eigenschaften von Atomkernen sind beispielsweise zum Verstehen der Radioaktivität, der Kernspaltung (Kernkraftwerk, Kernreaktor, Atombombe) und der Kernfusion (Kernfusionsreaktor, Wasserstoffbombe) notwendig.
Von dem lateinischen Wort nucleus (Nuss- oder Pinienkern) leitet sich der Begriff „nuklear“ ab. Er bezeichnet Dinge oder Wirkungen, die mit Eigenschaften oder mit Reaktionen von Atomkernen zusammenhängen, beispielsweise Nuklearmedizin. Verschiedene Atomsorten werden nach dem Aufbau ihrer Atomkerne als Nuklide bezeichnet.