Είναι ένα υποατομικό σωματίδιο, με θετικό στοιχειακό φορτίο, απέναντι από το ηλεκτρόνιο και μάζα 1836 φορές υψηλότερη. Ο αριθμός των πρωτονίων είναι τα κρίσιμα δεδομένα για τον προσδιορισμό του ατομικού αριθμού. Το προσδόκιμο ζωής ενός πρωτονίου είναι τουλάχιστον 10, 35 χρόνια, λαμβάνοντας υπόψη ένα σταθερό σωματίδιο. Ωστόσο, ορισμένοι επιστήμονες λένε ότι, στο τέλος των ημερών του, μπορεί να αποσυντεθεί σε άλλα σωματίδια. Η σύνθεσή του αποτελείται από δύο πάνω κουάρκ και ένα κάτω κουάρκ, σύμφωνα με την κβαντική χρωμοδυναμική.
Ανακαλύφθηκε, κυρίως, από τον Ernest Rutherford, ο οποίος αναλυτικά τη στιγμή κατά την οποία τα σωματίδια άλφα πυροβολήθηκαν με αέριο άζωτο, οι ανιχνευτές σπινθηρισμού έδειξαν τα σημάδια των πυρήνων αζώτου, δηλαδή, ο πυρήνας αποτελούταν από πρωτόνια. Αρχικά πιστεύεται ότι είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο, αλλά το 1970 αποδείχθηκε ότι ήταν ένα σωματίδιο αποτελούμενο από τρία στοιχειώδη σωματίδια περιστροφής. Όταν συντήκονται με το νετρόνιο, γίνονται νουκλεόνια και αποτελούν τον πυρήνα των ατόμων.
Όταν βιώνουν μια μεγάλη πυρηνική δύναμη ονομάζονται αδρονόνια, και από την κατάταξή τους, ονομάζονται βαρυόνια και θεωρούνται τα ελαφρύτερα. Αν και έχουν πραγματοποιηθεί πολλές δοκιμές, δεν έχει παρατηρηθεί ακόμη αυθόρμητη αποσύνθεση ενός ελεύθερου πρωτονίου.
Το πρωτόνιο χαρακτηρίζεται από το ότι έχει ένα θετικό φορτίο, αλλά υπάρχει επίσης ένα αντιπρωτόνιο, το οποίο είναι ένα αντισωματίδιο, δηλαδή ένα πρωτόνιο αλλά με ένα αρνητικό φορτίο. Είναι ένα σωματίδιο που είναι σταθερό σε κενό και δεν αποσυντίθεται αυθόρμητα. Ανακαλύφθηκε το 1955, από τους Emilio segre και Owen Chamberlain, από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια. Όταν συγκρούονται με ένα πρωτόνιο γίνονται μεσόνια και η ζωή αυτών των σωματιδίων είναι πολύ μικρή.
