Um átomo representa a menor parte de um elemento que ainda retém as características desse elemento, e a ligação entre dois ou mais átomos forma uma molécula. As moléculas são frequentemente definidas como a menor parte de um composto químico formado a partir da ligação de átomos de diferentes elementos, mas uma molécula também pode consistir em uma ligação entre o mesmo tipo de átomo, como dois átomos de hidrogênio se ligando para formar uma molécula de hidrogênio (H 2 ) . Em sua definição mais estrita, as moléculas de compostos contêm dois ou mais átomos de elementos diferentes e não possuem carga eletrostática líquida negativa nem positiva, e aquelas moléculas que consistem em átomos de apenas um tipo de elemento, como H 2 ou O 2 , são chamadas de moléculas homonucleares.
O termo "molécula" é usado menos estritamente fora da química. Por exemplo, os átomos simples não ligados de um gás nobre podem ser referidos como "moléculas" na teoria dos gases cinéticos. As moléculas de compostos que possuem carga negativa ou positiva são, de acordo com a definição química, chamadas de íons, mas podem ser chamadas de "moléculas" em química orgânica ou física quântica.
As moléculas podem ser quebradas em seus átomos individuais, e os átomos individuais podem ser divididos em suas três principais partículas subatômicas: elétrons, prótons e nêutrons. Nesse nível, as partículas não exibem mais nenhuma das características do elemento químico individual de onde vêm. Os prótons e nêutrons de um átomo também são chamados de núcleons e são encontrados no núcleo do átomo, a porção de um átomo que contém a maior parte de sua massa. O núcleo compactado, sem os elétrons orbitando ao seu redor, representa a grande maioria do tamanho do átomo e é cerca de 10.000 a 50.000 vezes menor que o tamanho do átomo inteiro.
