একটি ভারী নিউক্লিয়াস শত শত নিউক্লিয়ন ধারণ করতে পারে। এর মানে এটা দাঁড়ায় যে কিছু অনুমানে এটিকে কোয়ান্টাম-মেকানিক্যাল এর পরিবর্তে ক্লাসিক্যাল সিস্টেম হিসাবে গণ্য করা যেতে পারে। লিকুইড-ড্রপ মডেল, অনুযায়ী, নিউক্লিয়াসের এমন শক্তি রয়েছে যা আংশিকভাবে পৃষ্ঠটান এবং প্রোটনের বৈদ্যুতিক বিকর্ষণ থেকে উদ্ভূত হয় । লিকুইড-ড্রপ মডেলটি বন্ধন শক্তির সাধারণ প্রবণতা (ভর সংখ্যা অনুযায়ী) এবং নিউক্লিয়ার ফিশন এর ঘটনা সহ নিউক্লিয়াসের অনেক বৈশিষ্ট্য পুনর্গঠন করতে পারে।

প্রথম শ্রেণীর ছবিগুলোতে উপরিপাতিত হওয়া কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল এর প্রভাব পারমাণবিক কক্ষপথ মডেল দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায় যা মারিয়া গোপার্ট মেয়ার এবং জে. হেনস ডি. জেসন কর্তৃক একটি বড় অংশে উন্নীত হয়েছিল। নির্দিষ্ট সংখ্যক নিউট্রন এবং প্রোটন ( ম্যাজিক নম্বর ২, ৮, ২০, ২৮, ৫০, ৮২, ১২৬, ...) দ্বারা গঠিত নিউক্লিয়াস বিশেষত স্থিতিশীল কারণ তাদের কক্ষপথ ইলেক্ট্রন দ্বারা পূর্ণ।

নিউক্লিয়াসের আরো জটিল মডেল প্রস্তাবিত হয়েছে যেমন বোসন মডেল, যেখানে এক জোড়ার ইলেক্ট্রনের অনুরূপ একজোড়া নিউট্রন এবং প্রোটন বোসন হিসেবে পরস্পরের উপর ক্রিয়া করে।

এবি ইনিশিও পদ্ধতি নিউক্লিয়াস এবং তাদের মিথস্ক্রিয়া থেকে শুরু করে মাটি থেকে পারমাণবিক অনেক শারীরিক সমস্যা সমাধান করার চেষ্টা করে। 

নিউক্লীয় পদার্থবিজ্ঞানে বেশিরভাগ গবেষণা বেশিরভাগই উচ্চ ঘূর্ণন এবং উত্তেজনা শক্তির মতো চূড়ান্ত অবস্থার অধীনে নিউক্লিয়াস অধ্যয়ন সম্পর্কে বিবৃত করে। নিউক্লিয়াস চরম আকারের (এমনকি রুগবি বল বা নাশপাতির মত) বা চরম নিউট্রন-প্রোটন অনুপাতও হতে পারে। পরীক্ষাকারীরা কৃত্রিমভাবে প্ররোচিত ফিউশন বা নিউক্লিয়াস ট্রান্সফার প্রতিক্রিয়া ও ত্বারক থেকে আয়ন বিম ব্যবহার করে এই ধরনের নিউক্লিয়াসকে তৈরি করতে পারে। উচ্চতাপমাত্রায় নিউক্লিয়াস তৈরী করতে উচ্চ শক্তির বিম ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পরীক্ষা সাধারন নিউক্লিও বস্তু হতে নতুন অবস্থায় ফেজ ট্রানজিশন উৎপাদন করে, কোয়ার্ক-গ্লুওন প্লাজমা, যেখানে কোয়ার্ক একটির সাথে অপরটি জুড়ে যায় নিউট্রন এবং প্রোটন ট্রিপলেটে বিভক্ত হয়ে যায়।

নিউক্লিয়ার ফিউশন
প্রকা'র বৃহদায়তন ভেক্টর বোসন ক্ষেত্রের সমীকরণ
আধুনিক পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞান
পারমাণবিক ক্ষয়