Bir atom, protonlar ve nötronları içeren bir çekirdek denilen merkezi bir bölümden oluşur. Elektronlar çekirdeği yörüngeye sokar ve tipik olarak protonlarla bire bir oranında bulunur. Farklı kararlı atomik konfigürasyonlara elementler denir. Hidrojen, bir proton, bir elektron ve nötron içermemesi bakımından benzersizdir.
Bir atomun kütlesi, elektronların çok az kütleye sahip olması nedeniyle, öncelikle sahip olduğu proton ve nötron sayısı ile belirlenir. Protonların pozitif bir enerji yükü vardır, elektronların negatif bir enerji yükü vardır ve nötronların yükü yoktur. Belirli bir elementin atomunun kütlesi değişebilir, çünkü aynı elementin bazı atomları farklı miktarlarda nötronlara sahiptir. Bu atomlara izotop denir.
Atomik yapı doğrudan bir elementin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile ilgilidir. Her atom tam bir dış elektron yörüngesine sahip olmaya çalışır ve tam yörüngeye sahip olmayanlar yeni bağlar oluşturabilecek kimyasal reaksiyonlara katılırlar. Asil gazlar gibi tam dış kabukları olan atomlar reaktif değildir.
Rus kimyacı Dmitri Mendeleev, atomları, şimdi periyodik element tablosu olarak bilinen atom kütlelerine göre düzenlemeyi önerdi. Bu düzenleme bugün hala kullanılmaktadır ve yeni bir unsurun kanıtlandığı zaman güncellenmektedir. 2014 itibariyle doğal olarak yalnızca 92 element bulunmaktadır. En yaygın olanı hidrojen, karbon, azot ve oksijendir.
