Elemente bestehen aus Atomen, das sind Teilchen, die die grundlegendste Form eines Elements darstellen. Ein Atom ist das kleinste Teilchen eines Elements und kann nicht weiter unterteilt werden, ohne ein weniger komplexes Teilchen zu werden; Tatsächlich kommt das Wort „Atom“ vom griechischen Wort „atomos“ und bedeutet „unteilbar“.
Ein Atom besteht aus einem Kern, der Protonen und Neutronen enthält, umgeben von einer Elektronenwolke. Das Atom ist meist leerer Raum, weil der größte Teil der Masse im Kern enthalten ist. Protonen haben eine positive elektrische Ladung und Elektronen eine negative Ladung gleicher Intensität, sodass sie sich gegenseitig anziehen. Neutronen tragen keine Ladung, fügen dem Kern jedoch zusätzliche Masse hinzu. Fast alle Atome außer Wasserstoff haben Neutronen in ihren Kernen. Jedes Atom hat die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen, um die elektrische Neutralität zu bewahren.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts galt das Atom als Miniaturversion des Sonnensystems mit Elektronen, die den Kern umkreisen, wie Planeten die Sonne umkreisen. Die Elektronenbewegung ist jedoch viel chaotischer; kein Elektron kann definitiv verfolgt oder lokalisiert werden. Stattdessen existieren sie in Wolken und Muscheln.
Atome können sich über ionische oder kovalente Bindungen miteinander verbinden, bei denen sie Elektronen aufnehmen, verlieren oder teilen, um Moleküle zu bilden. Die einfachste Bindung sind zwei Wasserstoffatome, die sich mit einem Sauerstoffatom verbinden, um ein Wassermolekül zu bilden.
