Helyum atomu çekirdeği, bir atom çekirdeğine sahip olan en küçük elementlerden biridir. Atom çekirdeği, atomun temel öğesini oluşturan proton ve nötronların bir araya gelmesiyle oluşur. Helyum, bir metal grubu elementi olan ikinci en hafif element olduğu için, atom çekirdeği de oldukça hafiftir. Yalnızca iki proton ve iki nötron içerir. Helyum, normal durumda iki proton ve iki nötron içeren, atom numarası 4 olan bir elementtir. Protonlar, atom çekirdeğinin pozitif yükünü oluştururken, nötronlar ise atom çekirdeğinin nötr yükünü oluştururlar.
Helyum atom çekirdeği, kütlesi oldukça küçüktür. Helyum atom çekirdeğinin kütlesi, karşılaştırma amacıyla demir atom çekirdeğinin yaklaşık beşte biri kadardır. Helyum atom çekirdeğinin kütlesi, 4,003 uma cinsindendir. Helyum atom çekirdeğinin yarıçapı ise yaklaşık 1,45 femtometredir. Atom çekirdeğinin kütlesi, atomun diğer parçalarından bağımsızdır. Atom çekirdeğinin kütlesi, atomun çekirdeğinin proton ve nötron sayısının ürünü olarak ölçülür.
Helyum atom çekirdeği, atomun en önemli parçalarından biridir. Atom çekirdeği, atomun kütlesi ve atom numarasının belirlenmesinde çok önemlidir. Atom çekirdeğindeki proton ve nötron sayısı, atomun element olarak hangi gruba ait olduğunu belirler. Helyum atom çekirdeği, bir atomun element olarak ikinci gruba ait olduğunu belirtir. Helyum atom çekirdeği, aynı zamanda atomun hafifliğini de belirtir.