一種元素變為另一種元素，這個已經不屬於化學的研究領域了，化學只研究原子分子層面的變化，這個屬於核物理問題。化學反應一般是指分子破裂成原子，原子重新排列組合生成新分子的過程，核反應不屬於化學反應。

如水透過電解分解成氫氣和氧氣，就屬於化學反應，但組成水的氫元素和氧元素並沒有變化。

A元素變為B元素，是元素的原子核發生變化才能實現的，也就是物理中所說的核反應。核反應通常分為四類：衰變、粒子轟擊、裂變和聚變。前者為自發發生的核轉變，而後三種為人工核反應（即用人工方法進行的非自發核反應）。自然界中自發的核反應有原子衰變，還有恆星（太陽）就是靠核聚變發光發熱的。目前人工核反應主要應用有核武器（如原子彈、中子彈、氫彈），還有利用核裂變發電的核能技術。

元素的原子核由中子（n）和質子（p）組成，原子核外分佈著電子（e）。元素的種類與質子數有關，質子數又叫做原子序數。我們把擁有相同質子數的一類原子叫做同種元素，而具有相同中子數的同種元素原子叫做核素。質子數相同而中子數不同的同一元素的不同核素互稱為同位素。

化學反應與核外電子有關，特別是與最外層電子有很大的關係。而核反應是組成原子的質量數（A）既中子數（N）和質子數（Z）發生了變化（A=N+Z），從一種元素變為了另一種元素。

核反應過程中遵守質量數守恆定律與電荷數守恆定律，而化學反應過程中遵守質量守恆定律。一般書寫書寫化學反應方程與核反應方程都是依據上述定律。常見的核反應，如鈾235的核裂變，還有太陽內部由氫（H）聚變為氦（He）的核聚變反應等。

按正確的質子居里、中子居外原子結構論，不鏽鋼是鐵原子由於質子密度冶煉增大、中子密度減小，漸衰變成錳鉻釩鈦鈧合金體，所以不鏽鋼密度較鐵小，合金體中鐵含量極小程度不為磁鐵吸引。這是金屬化學中原子結構由量變到質變的範例。