Ο Δημόκριτος πρότεινε την ιδέα στην αρχαία Ελλάδα: η ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά, αδιαίρετα σωματίδια. Τα ονόμασε άτομα, που σημαίνει άκοπα. Η ιδέα παρέμεινε αδρανής για δύο χιλιετίες μέχρι που ο Τζον Ντάλτον την αναβίωσε το 1803. Τα άτομα δεν είναι αδιαίρετα. Έχουν έναν πυρήνα πρωτονίων και νετρονίων που περιβάλλεται από ένα νέφος ηλεκτρονίων. Αλλά είναι η μικρότερη μονάδα ενός στοιχείου που διατηρεί τις χημικές της ιδιότητες.

Τα άτομα είναι ως επί το πλείστον κενός χώρος. Ο πυρήνας είναι μικροσκοπικός, περίπου 1/100.000 της διαμέτρου του ατόμου, αλλά περιέχει σχεδόν όλη τη μάζα. Τα πρωτόνια είναι θετικά φορτισμένα. Τα νετρόνια είναι ουδέτερα. Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα και καταλαμβάνουν τροχιακά γύρω από τον πυρήνα. Ο αριθμός των πρωτονίων καθορίζει το στοιχείο. Ο αριθμός των νετρονίων καθορίζει το ισότοπο. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων καθορίζει το φορτίο.

Τα άτομα συνδυάζονται για να σχηματίσουν ενώσεις και μόρια. Συνδέονται μοιράζοντας ηλεκτρόνια (ομοιοπολικοί δεσμοί) ή μεταφέροντας ηλεκτρόνια (ιοντικοί δεσμοί). Η διάταξη των ηλεκτρονίων, ειδικά των εξωτερικών, καθορίζει τον τρόπο συμπεριφοράς ενός ατόμου. Ο περιοδικός πίνακας οργανώνει τα στοιχεία με βάση τον ατομικό τους αριθμό και την ηλεκτρονική τους διαμόρφωση, αποκαλύπτοντας μοτίβα στη χημική συμπεριφορά.

Τα άτομα δεν είναι συμπαγείς σφαίρες. Είναι κβαντομηχανικά συστήματα που περιγράφονται από κυματοσυναρτήσεις. Τα ηλεκτρόνια δεν περιστρέφονται γύρω από πλανήτες. Υπάρχουν σε νέφη πιθανοτήτων. Το άτομο είναι ένα μοντέλο και το μοντέλο έχει εξελιχθεί. Θα συνεχίσει να εξελίσσεται καθώς μαθαίνουμε περισσότερα.