Democritus mengemukakan gagasan di Yunani kuno: materi terdiri dari partikel-partikel kecil yang tidak dapat dibagi. Ia menyebutnya atomos, yang berarti tidak dapat dipotong. Gagasan ini terpendam selama dua milenium hingga John Dalton menghidupkannya kembali pada tahun 1803. Atom sebenarnya tidak tidak dapat dibagi. Atom memiliki inti yang terdiri dari proton dan neutron yang dikelilingi oleh awan elektron. Namun, atom adalah unit terkecil dari suatu unsur yang mempertahankan sifat-sifat kimianya.

Atom sebagian besar terdiri dari ruang kosong. Inti atom sangat kecil, sekitar 1/100.000 dari diameter atom, tetapi mengandung hampir semua massa. Proton bermuatan positif. Neutron bersifat netral. Elektron bermuatan negatif dan menempati orbital di sekitar inti atom. Jumlah proton menentukan unsur. Jumlah neutron menentukan isotop. Jumlah elektron menentukan muatan.

Atom-atom bergabung membentuk senyawa dan molekul. Mereka berikatan dengan berbagi elektron (ikatan kovalen) atau dengan mentransfer elektron (ikatan ionik). Susunan elektron, terutama elektron terluar, menentukan bagaimana suatu atom berperilaku. Tabel periodik mengorganisir unsur-unsur berdasarkan nomor atom dan konfigurasi elektronnya, yang mengungkapkan pola dalam perilaku kimia.

Atom bukanlah bola padat. Atom adalah sistem mekanika kuantum yang dijelaskan oleh fungsi gelombang. Elektron tidak mengorbit seperti planet. Elektron berada dalam awan probabilitas. Atom adalah sebuah model, dan model ini telah berevolusi. Model ini akan terus berevolusi seiring kita mempelajari lebih banyak hal.