Bugün kullandığımız anlamda atom kavramını ilk kez ortaya atan düşünürler Leukippos ve Demokritos'dur. Bu düşünürler doğada mevcut her maddenin, fiziksel olarak bölünmeyen atomlardan oluştuğunu ifade etmiş, ayrıca atomlar arasında boş uzay bulunduğunu ve devinim halinde olduklarını belirtmişlerdir.
İlk kez 19. yüzyılda John Dalton modern atom kavramını ortaya atmıştır. Dalton, kimyasal reaksiyonlarda maddenin tam sayılarla belirlenen oranlarda tepkimeye girdiğini göstermiş ve maddelerin atom denen sayılabilir ama bölünemez parçalardan yapıldığını ifade etmiştir.
Atomun keşfi ve geliştirilmesi sürecinde öne çıkan diğer önemli aşamalar şunlardır:
- J.J. Thomson 1897 yılında elektronu keşfetti.
- Ernest Rutherford 1900'lü yılların başlarında günümüz atom modelinin temelini teşkil eden yapıyı (kütlenin büyük kısmını oluşturan çekirdek ve etrafında dönen elektronlar) ortaya koydu ve çekirdekteki pozitif yüklü parçacığa proton adını verdi.
- Chadwick 1932 yılında nötronu buldu.
- Niels Bohr, kuantum teorisi doğrultusunda Bohr atom modelini ortaya attı; elektronların çekirdek çevresinde rastgele değil, belirli katmanlarda döndüğünü ifade etti ve bu modeliyle Nobel ödülüne layık görüldü.