Materie besteht aus einzelnen Teilchen, den Atomen, und ist jede Substanz mit Masse oder Volumen. Materie kann in drei Zuständen vorliegen, entweder als Feststoff, Flüssigkeit oder Gas.
Atome sind die Grundbausteine der Materie und verbinden sich zu Elementen. Elemente sind Stoffe, die nur eine Atomart haben können. Wasserstoff kann nur Wasserstoffatome haben und Sauerstoff kann nur Sauerstoffatome enthalten.
Wenn sich zwei oder mehr Atome verbinden, bilden sie Moleküle. Moleküle können aus unterschiedlichen oder ähnlichen Atomen bestehen. Ein Wassermolekül entsteht durch die Kombination von zwei Wasserstoffatomen und einem einzigen Sauerstoffatom. Diese molekulare Bindung ist besser bekannt als H2O.
Atome bestehen aus drei subatomaren Protonen, den Protonen, Neutronen und Elektronen. Die Protonen und Neutronen sind im Kern dicht gepackt, während Elektronen in ständiger zufälliger Bewegung um die Außenseite des Kerns kreisen. Diese subatomaren Partikel sind eigentlich als zusammengesetzte Partikel bekannt und bestehen aus kleineren Partikeln, die als Elementarpartikel bezeichnet werden.
Wissenschaftler haben 37 Elementarteilchen identifiziert. Auch Photonen, Bosonen, Gluonen, Hadronen, Quarks, Myonen, Leptonen, Taus und Neutrinos sind Bestandteile eines Atoms. Sie alle spielen eine einzigartige Rolle, wie zum Beispiel die des Gluons, das hilft, Quarks an Ort und Stelle zu halten. Physiker haben das Higgs-Boson entdeckt, das den anderen Teilchen Masse verleiht. Es wird angenommen, dass andere subatomare Teilchen existieren, aber sie müssen noch entdeckt werden.