Podemos explicar la estabilidad nuclear estudiando las fuerzas de unión o la energía de enlace.
a) Las fuerzas de unión
Para que el núcleo sea estable se requiere algún tipo de atracción que de lugar a una fuerza entre los protones que supere la fuerza de repulsión eléctrica de sus cargas.
En la época en que se empezó a estudiar el núcleo sólo se conocían las fuerzas gravitatorias y las electrostáticas. Hoy conocemos la existencia de la Fuerza Nuclear Fuerte (FNF) de ámbito nuclear, que une a los quarks para formar protones y neutrones.

Una parte de la FNF (fuerza residual) alcanza más allá del protón o del neutrón y ejerce atracción entre los quarks de protones y neutrones vecinos. El resultado es la atracción de los protones y neutrones entre sí. La FNT supera la repulsión de la carga eléctrica de los protones y origina un núcleo estable que sólo se puede romper con un aporte externo de energía.

La consecuencia apreciable de la estabilidad que estas fuerzas confieren a los núcleos, y que podemos observar disponiendo los núcleos estables y los no estables en un diagrama de neutrones frente a protones, es que: Los núcleos ligeros estables contienen igual número de neutrones que de protones. Los núcleos pesados estables tienen una relación neutrones / protones mayor que los ligeros. Por encina de Z=82 (plomo) aunque el número de neutrones es mayor que el de protones, los núcleos no son suficientemente estables.