Les modèles atomiques les plus discutés incluent le modèle de Rutherford, le modèle de Bohr et le modèle de Chadwick. Chacun de ces modèles propose diverses théories concernant la structure d'un atome, et les modèles successifs s'appuient sur le dernier pour produire la perception moderne de l'atome.
Le modèle de Rutherford a affirmé que l'atome était composé d'une molécule infiniment petite chargée positivement, en orbite autour d'électrons chargés négativement. Le modèle de Bohr a poussé ce concept plus loin en proposant que les électrons encerclaient en fait les atomes dans des anneaux concentriques, les électrons résidant dans différents anneaux en fonction du niveau d'énergie. Le modèle de Chadwick s'inspire à la fois du modèle de Rutherford et du modèle de Bohr, mais conclut que des particules chargées de manière neutre, appelées neutrons, doivent également composer l'atome.