Den første atomteori blev foreslået af den græske filosof Demokrit i det 5. århundrede f.Kr. Demokrit foreslog, at alt stof bestod af små, udelelige partikler, som han kaldte "atomer". Han mente, at disse atomer var i konstant bevægelse, og at de kolliderede med hinanden for at skabe den verden, vi ser omkring os.
Demokrits atomteori var ikke bredt accepteret på det tidspunkt, men den lagde grundlaget for den moderne atomteori. I det 19. århundrede begyndte videnskabsmænd at eksperimentere med elektricitet og magnetisme og opdagede, at stof ikke var så solidt, som det så ud til. De fandt ud af, at atomer kunne spaltes fra hinanden, og at de indeholdt endnu mindre partikler, såsom elektroner, protoner og neutroner.
Den moderne atomteori er baseret på mange videnskabsmænds arbejde, herunder John Dalton, Joseph John Thomson, Ernest Rutherford og Niels Bohr. Dalton foreslog, at alle atomer i et givet grundstof har samme masse og egenskaber, og at atomer af forskellige grundstoffer har forskellige masser og egenskaber. Thomson opdagede, at atomer indeholder elektroner, som er negativt ladede partikler. Rutherford opdagede, at atomer har en kerne, som indeholder protoner og neutroner. Bohr foreslog, at elektroner kredser om kernen i faste energiniveauer.
Den moderne atomteori er en meget vellykket teori, der er blevet brugt til at forklare en lang række fænomener, herunder stofstrukturen, gassernes adfærd og de kemiske reaktioner mellem forskellige grundstoffer. Det har også ført til udviklingen af nye teknologier, såsom atomkraft og nuklear medicin.