Os cientistas podem confirmar a existência de átomos usando uma técnica chamada microscopia de tunelamento de varredura. Este é um procedimento no qual um equipamento extremamente sensível perturba uma amostra em um nível microscópico e detecta a mudança na corrente como elétrons de mover de átomo em átomo. Sem a existência de átomos, a corrente elétrica não existiria.
O átomo foi postulado pela primeira vez pelos gregos antigos através do uso de experimentos mentais. Um desses experimentos argumentou que deve haver uma partícula de algum tamanho que é indivisível. A palavra "átomo" deriva originalmente da palavra grega para "imutável". Dados observacionais básicos apóiam essa conclusão. Por exemplo, o filósofo pré-socrático Demócrito de Abdera concebeu uma versão da teoria atômica já no século IV aC. Se os objetos físicos não fossem compostos de átomos, argumentou ele, o movimento dos objetos não seria possível. Se não houvesse átomos e espaço vazio entre esses átomos, então toda a matéria estaria travada no lugar em relação a todas as outras matérias. Em alguma escala, deve haver uma unidade indestrutível de matéria que permite que tal movimento ocorra.
Essa hipótese foi confirmada no século 20, quando Einstein publicou um artigo apoiando o conceito de movimento browniano. Além disso, as bombas atômicas não seriam possíveis sem a fissão nuclear, um conceito que requer a existência de átomos para ocorrer.
