根据元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，决定元素种类的是核电荷数（即核内质子数），据此进行分析解答．
【解析】
元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，不同种元素最本质的区别是核电荷数（即核内质子数）不同，所以决定元素的种类的是核电荷数（即核内质子数）．
A、决定元素的种类的是核电荷数（即核内质子数），不是核外电子数，故选项错误．
B、决定元素的种类的是核电荷数（即核内质子数），不是中子数，故选项错误．
C、决定元素的种类的是核电荷数（即核内质子数），不是最外层电子数，故选项错误．
D、决定元素的种类的是核电荷数（即核内质子数），故选项正确．
故选D．
