Elementos são feitos de átomos, que são partículas que representam a forma mais básica de um elemento. Um átomo é a menor partícula de um elemento e não pode ser dividido sem se tornar uma partícula menos complexa; na verdade, a palavra 'átomo' vem da palavra grega "atomos", que significa 'indivisível'.
Um átomo consiste em um núcleo contendo prótons e nêutrons rodeados por uma nuvem de elétrons. O átomo é principalmente um espaço vazio porque a maior parte da massa está contida no núcleo. Os prótons têm carga elétrica positiva e os elétrons têm carga negativa de igual intensidade, então eles se atraem. Os nêutrons não carregam, mas acrescentam massa extra ao núcleo. Quase todos os átomos, exceto o hidrogênio, têm nêutrons em seus núcleos. Cada átomo tem o mesmo número de prótons e elétrons para preservar a neutralidade elétrica.
No início do século 20, pensava-se que o átomo era uma versão em miniatura do sistema solar com elétrons orbitando o núcleo como os planetas orbitam o sol. O movimento do elétron é muito mais caótico, entretanto; nenhum elétron pode ser definitivamente rastreado ou localizado. Em vez disso, eles existem em nuvens e conchas.
Os átomos podem se ligar uns aos outros por meio de ligações iônicas ou covalentes, nas quais ganham, perdem ou compartilham elétrons para criar moléculas. A ligação mais simples é a ligação de dois átomos de hidrogênio com um átomo de oxigênio para formar uma molécula de água.