Les éléments sont constitués d'atomes, qui sont des particules qui représentent la forme la plus basique d'un élément. Un atome est la plus petite particule d'un élément et ne peut pas être divisé davantage sans devenir une particule moins complexe ; en fait, le mot « atome » vient du mot grec « atomos », qui signifie « indivisible ».
Un atome est constitué d'un noyau contenant des protons et des neutrons entouré d'un nuage d'électrons. L'atome est principalement un espace vide car la majeure partie de la masse est contenue dans le noyau. Les protons ont une charge électrique positive et les électrons ont une charge négative d'intensité égale, ils s'attirent donc les uns les autres. Les neutrons ne portent aucune charge mais ajoutent une masse supplémentaire au noyau. Presque tous les atomes, à l'exception de l'hydrogène, ont des neutrons dans leur noyau. Chaque atome a le même nombre de protons et d'électrons pour préserver la neutralité électrique.
Au début du 20e siècle, l'atome était considéré comme une version miniature du système solaire avec des électrons en orbite autour du noyau comme les planètes en orbite autour du soleil. Le mouvement des électrons est cependant beaucoup plus chaotique ; aucun électron ne peut être définitivement suivi ou localisé. Au lieu de cela, ils existent dans les nuages et les coquillages.
Les atomes peuvent se lier les uns aux autres via des liaisons ioniques ou covalentes, dans lesquelles ils gagnent, perdent ou partagent des électrons pour créer des molécules. La liaison la plus simple est constituée de deux atomes d'hydrogène se liant à un atome d'oxygène pour former une molécule d'eau.
