原子数或原子数目（Atom number 或 Number of atoms），非原子序数 (Atomic number)，为某元素于非单原子状态（分子或化合物）时的数目，在化学式中写在元素符号的右下方（下标）。例如，氧分子（O2）是由两个氧原子组成，因此其氧分子的原子数为2。 分类
原子数决定了原子所属的元素，原子数相同的原子有一样的化学特性。根据原子数的不同，分子可以分类为不同的类型： 单原子气体：由一个原子构成，例如：氦 He、氖[nǎi] Ne、氩[yà] Ar、氪[kè] Kr（所有的稀有气体都是单原子气体）。 双原子分子：由两个原子构成，例如：氢分子 H2、氮分子 N2、氧分子 O2、氟[fú]分子 F2、氯分子 Cl2（所有的卤素都是双原子分子）。 三原子分子：由三个原子构成，例如臭氧 O3。
多原子分子：由三个或三个以上的原子构成，例如白磷 P4、硫 S8。
金属以及其他化学元素（例如碳）没有如上的简单结构，其结构很复杂，原子之间链接的个数也不一定，因此无法得知其原子数，一般会当成1。相同元素的不同同素异形体，其原子数也可能会不同。