Démokritosz az ókori Görögországban vetette fel az elképzelést: az anyag apró, oszthatatlan részecskékből áll. Ezeket atomosznak nevezte, ami vághatatlant jelent. Az elképzelés két évezredig szunnyadt, míg John Dalton 1803-ban újra fel nem élesztette. Az atomok nem oszthatatlanok. Protonokból és neutronokból álló magjuk van, amelyet elektronfelhő vesz körül. De az atomok egy elem legkisebb egységei, amelyek megőrzik kémiai tulajdonságait.

Az atomok többnyire üres terek. Az atommag apró, az atom átmérőjének körülbelül 1/100 000-ed része, de szinte az összes tömeget tartalmazza. A protonok pozitív töltésűek. A neutronok semlegesek. Az elektronok negatív töltésűek, és a mag körüli pályákon helyezkednek el. A protonok száma határozza meg az elemet. A neutronok száma határozza meg az izotópot. Az elektronok száma határozza meg a töltést.

Az atomok vegyületekké és molekulákká egyesülnek. Elektronok megosztásával (kovalens kötések) vagy elektronok átvitelével (ionos kötések) kötődnek egymáshoz. Az elektronok, különösen a legkülső elektronok elrendezése határozza meg az atom viselkedését. A periódusos rendszer az elemeket rendszámuk és elektronkonfigurációjuk szerint rendezi, feltárva a kémiai viselkedés mintázatait.

Az atomok nem szilárd golyók. Kvantummechanikai rendszerek, amelyeket hullámfüggvények írnak le. Az elektronok nem bolygókként keringenek. Valószínűségi felhőkben léteznek. Az atom egy modell, és a modell folyamatosan fejlődik. Ahogy egyre többet megtudunk róla, folyamatosan fejlődni fog.