Atom ile ilgili ilk bilimsel çalışmalar MÖ 440'lı yıllarda yaşamış olan Demokritos tarafından yapılmıştır. Demokritos, "atom" kavramını ortaya atmış ve atomun bölünemez, maddenin en küçük yapıtaşı olduğunu ileri sürmüştür. Atom, gözle görülmesi mümkün olmayan çok küçük bir parçacıktır. Modern bilimde atom, çekirdeği saran negatif yüklü elektron bulutu ile çekirdek içindeki pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur.
Atomdaki proton sayısı, o elementin kimliğini belirlerken, nötron sayısı ise elementin izotoplarını tanımlar. Elektron ve proton sayıları eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür; sayı eşit değilse bu parçacık iyon olarak adlandırılır. Elektronlar, belirli enerji seviyelerinde bulunur ve bu seviyeler arasında geçiş yaparken enerji alışverişinde bulunabilir.