Atom, evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini taşıyan en küçük yapıtaşıdır. Yunancada "bölünemez" anlamına gelen atomus sözcüğünden türetilmiştir ve bu kavramı ilk kez MÖ 440'lı yıllarda yaşamış Demokritos ortaya atmıştır.
Gözle görülmesi imkânsız olan atom, yalnızca taramalı tünel mikroskobu (atomik kuvvet mikroskobu) ile incelenebilir. Yapısı temel olarak şu unsurlardan oluşur:
- Çekirdek: Pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur.
- Elektron Bulutu: Çekirdeği saran negatif yüklü elektronlardan oluşur.
Atomdaki proton sayısı elektron sayısına eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür; eşit olmadığında ise iyon olarak adlandırılır. İyonlar kararsız yapılardır ve yüksek enerjilerinden kurtulmak için diğer iyon ve atomlarla etkileşime girerler.
Atomlar sahip oldukları proton ve nötron sayısına göre sınıflandırılır: proton sayısı kimyasal elementi, nötron sayısı ise o elementin izotopunu tanımlar. Her elementin radyoaktif bozunma veren en az bir izotopu bulunur.
Elektronlar belirli enerji seviyelerinde yer alır ve foton salınımı veya emilimi yaparak bu seviyeler arasında geçiş yapabilirler. Elektronlar, elementin kimyasal özelliklerini belirlemesinin yanında atomun manyetik özellikleri üzerinde de oldukça etkilidir.