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原子數或原子數目（Atom number 或 Number of atoms），非原子序數 (Atomic number)，為某元素于非單原子狀態（分子或化合物）時的數目，在化學式中寫在元素符號的右下方（下標）。例如，氧分子（O2）是由兩個氧原子組成，因此其氧分子的原子數為2。
分類
原子數決定了原子所屬的元素，原子數相同的原子有一樣的化學特性。根據原子數的不同，分子可以分類為不同的類型：
金屬以及其他化學元素（例如碳）沒有如上的簡單結構，其結構很復雜，原子之間鏈接的個數也不一定，因此無法得知其原子數，一般會當成1。相同元素的不同同素異形體，其原子數也可能會不同。
針對單質分子，可以用其分子量和原子量之間的比值來得知其原子數。例如氧分子的分子量是32，而氧原子的原子量是16，因此其原子數是2。這種方法適用于簡單的分子，但對于復雜結構的物質，如金屬和某些同素異形體，這種方法可能不適用。在這些情況下，原子數可能需要通過其他化學分析方法來確定。
原子數和原子序數區別
原子序數（atomic number）是指元素在周期表中的序號。數值上等于原子核的核電荷數（即質子數）或中性原子的核外電子數，例如碳的原子序數是6，它的核電荷數(質子數)或核外電子數也是6。原子序數的符號是Z。
原子數和原子序數是完全不同的概念。
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