Tập hợp các số tự nhiên được ký hiệu là $N = \{0; 1; 2; 3; ...\}$. Trong hệ thập phân, mỗi số tự nhiên được ghi bằng một hoặc nhiều chữ số từ $0$ đến $9$. Có $10$ chữ số là $0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9$. Giá trị của mỗi chữ số phụ thuộc vào vị trí của nó trong số đó, gọi là giá trị theo vị trí.

Một số tự nhiên có thể được phân tích thành tổng giá trị các chữ số của nó theo vị trí. Ví dụ, số $54$ có giá trị là $5 \times 10 + 4$. Số $\overline{ab}$ (với $a \neq 0$) có giá trị là $a \times 10 + b$. Chữ số $3$ trong số $134$ có giá trị là $3 \times 10 = 30$ vì nó ở hàng chục.

Các chữ số trong một số được sắp xếp theo hàng (đơn vị, chục, trăm, nghìn,...). Cứ ba hàng liền nhau tạo thành một lớp (lớp đơn vị, lớp nghìn, lớp triệu,...). Để đọc số, ta chia số thành từng lớp ba chữ số từ phải sang trái, rồi đọc từ trái sang phải, kèm theo tên lớp (trừ lớp đơn vị).

Khi so sánh hai số tự nhiên, nếu số nào có nhiều chữ số hơn thì số đó lớn hơn. Ví dụ: $1000 > 999$. Nếu hai số có cùng số chữ số, ta so sánh lần lượt từng cặp chữ số ở cùng một hàng, bắt đầu từ hàng cao nhất (bên trái). Số nào có chữ số lớn hơn ở vị trí so sánh đầu tiên thì số đó lớn hơn.