Atome bestehen aus Protonen, Neutronen und Elektronen mit Ausnahme von Wasserstoffatomen, die keine Neutronen haben. Der Kern eines Atoms enthält die Protonen und Neutronen, und die Elektronen befinden sich außerhalb der Kern in Orbitalen. Da Protonen eine positive Ladung und Elektronen eine negative Ladung haben, ziehen sie sich gegenseitig an, um das Atom zusammenzuhalten. Protonen und Neutronen sind viel schwerer als Elektronen und machen den größten Teil der Masse eines Atoms aus.
Atome sind die Grundbausteine aller Materie und die kleinste Substanzeinheit, die alle Eigenschaften des Elements behält, zu dem sie gehört. Wissenschaftler haben 115 Arten von Atomen identifiziert, jede mit ihrem eigenen Muster aus Protonen, Neutronen und Elektronen, aber es bleibt die Möglichkeit, dass noch mehr existieren. Atome verbinden sich in Mustern zu Molekülen. Molekülgruppen bilden alles, was existiert, sowohl lebend als auch unbelebt.
Atome, die ein Elektron verloren oder gewonnen haben, werden Ionen genannt. Sowohl die Anzahl der Elektronen als auch die Anordnung der Elektronen eines Atoms tragen zu seiner Empfindlichkeit bei, ein Ion zu werden. Ionen haben eine negative oder positive Ladung und werden von anderen Atomen angezogen. Diese Anziehung erleichtert die Atombindung, die notwendig ist, um Moleküle zu bilden. Moleküle, die aus verbundenen Atomen von mehr als einem Element bestehen, werden Verbindungen genannt.