Estabilidade nuclear é relacionada ao número de núcleos que constituem o núcleo. Núcleos estáveis apenas ocorrem numa banda estreita no plano Z-N.
Todos os outros núcleos são instáveis e desintegram-se espontaneamente em vários modos.
Existem três modelos de núcleos atômicos: o Modelo da gota líquida, o Modelo do gás de fermi e o Modelo de camada. Cada modelo explica certas observações da propriedade nuclear. Nenhum modelo único explica todas as observações.