प्राचीन ग्रीस में डेमोक्रिटस ने यह विचार प्रस्तावित किया था कि पदार्थ सूक्ष्म, अविभाज्य कणों से बना होता है। उन्होंने इन्हें एटोमोस कहा, जिसका अर्थ है अविभाज्य। यह विचार दो सहस्राब्दियों तक निष्क्रिय रहा, जब तक कि 1803 में जॉन डाल्टन ने इसे पुनर्जीवित नहीं किया। परमाणु अविभाज्य नहीं होते। इनमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का एक नाभिक होता है, जिसके चारों ओर इलेक्ट्रॉनों का एक बादल होता है। लेकिन वे किसी तत्व की सबसे छोटी इकाई हैं जो अपने रासायनिक गुणों को बनाए रखती है।

परमाणु अधिकतर खाली स्थान से बने होते हैं। नाभिक बहुत छोटा होता है, लगभग परमाणु के व्यास का 1/100,000वां भाग, लेकिन इसमें लगभग सारा द्रव्यमान समाहित होता है। प्रोटॉन धनात्मक आवेशित होते हैं। न्यूट्रॉन उदासीन होते हैं। इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक आवेशित होते हैं और नाभिक के चारों ओर कक्षों में स्थित होते हैं। प्रोटॉनों की संख्या से तत्व का निर्धारण होता है। न्यूट्रॉनों की संख्या से समस्थानिक का निर्धारण होता है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या से आवेश का निर्धारण होता है।

परमाणु मिलकर यौगिक और अणु बनाते हैं। वे इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान (सहसंयोजक बंध) या इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण (आयनिक बंध) द्वारा बंध बनाते हैं। इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था, विशेषकर सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉनों की, यह निर्धारित करती है कि परमाणु कैसे व्यवहार करता है। आवर्त सारणी तत्वों को उनके परमाणु क्रमांक और इलेक्ट्रॉन विन्यास के आधार पर व्यवस्थित करती है, जिससे रासायनिक व्यवहार में पैटर्न का पता चलता है।

परमाणु ठोस गोले नहीं होते। वे तरंग फलनों द्वारा वर्णित क्वांटम यांत्रिक प्रणालियाँ हैं। इलेक्ट्रॉन ग्रहों की तरह परिक्रमा नहीं करते। वे संभाव्यता बादलों में विद्यमान होते हैं। परमाणु एक मॉडल है, और यह मॉडल विकसित हुआ है। जैसे-जैसे हम अधिक सीखते जाएंगे, यह विकसित होता रहेगा।