Bir eleman, tamamen bir tür atomdan oluşan saf bir maddedir. Bir atom, o element olarak tanımlanabilen belirli bir elementin en küçük miktarıdır.
Atomlar üç atom altı parçacıktan oluşur. Protonlar ve nötronlar, bir atomun çekirdeğini oluşturur ve bir elektron bulutu çekirdeği yörüngesine sokar. Çekirdeğindeki, genellikle yörüngeli elektron sayısına eşit olan protonların sayısı, bir elementin atomlarını diğer elementin atomlarından ayıran şeydir. Örneğin, hidrojeni oluşturan atomların hepsinde bir proton bulunur ve helyumu oluşturan atomların hepsinde iki proton bulunur.
Bazı elementler, doğru sayıda protona sahip fakat farklı sayıda nötron içeren atom olan izotopları oluşturur. Bir elementin izotoplarının hepsinde aynı sayıda proton bulunduğundan, onlar hala aynı element olarak düşünülür.
Bir elementin atomları ile bir başka elementin atomları arasındaki farklar, kaynama noktası, ısı kapasitesi ve kimyasal reaktivite gibi farklı element özelliklerine yol açar. Farklı elementlerin atomları çok benzer görünse de, elementlerin kendileri çok farklı özelliklere sahip olabilir. Örneğin, on altı protonlu kükürt, oda sıcaklığında katı iken on yedi protonlu klor, aynı koşullar altında zehirli bir gazdır.