Elementler, bir elementin en temel formunu temsil eden partiküller olan atomlardan yapılır. Atom, bir elementin en küçük parçacığıdır ve daha az karmaşık bir parçacık olmadan daha fazla bölünemez; aslında 'atom' kelimesi Yunanca "atomos" kelimesinden gelir ve "bölünmez" anlamına gelir.
Bir atom, bir elektron bulutuyla çevrili protonları ve nötronları içeren bir çekirdekten oluşur. Atom çoğunlukla boş alandır, çünkü kütlenin çoğu çekirdekte bulunur. Protonların pozitif bir elektrik yükü vardır ve elektronlar eşit yoğunluklu bir negatif yüke sahiptir, bu nedenle birbirlerini çekerler. Nötronlar ücretsizdir ancak çekirdeğe fazladan kütle ekler. Hidrojen dışındaki hemen hemen tüm atomların çekirdeklerinde nötronlar vardır. Her atom elektriksel nötrlüğü korumak için aynı sayıda proton ve elektrona sahiptir.
20. yüzyılın başlarında, atomun güneşin etrafında dönen gezegenler gibi çekirdeği yörüngede dönen elektronlarla güneş sisteminin minyatür bir versiyonu olduğu düşünülüyordu. Ancak elektron hareketi çok daha kaotiktir; hiçbir elektron kesinlikle izlenemez veya bulunamaz. Bunun yerine, bulutlar ve kabukları içinde bulunurlar.
Atomlar, moleküller oluşturmak için elektronları kazandıkları, kaybettiği veya paylaştığı iyonik veya kovalent bağlar yoluyla birbirleriyle bağlanabilir. En basit bağ, bir su molekülü oluşturmak için bir oksijen atomuyla bağlanan iki hidrojen atomudur.
