Den mindste partikel af et grundstof, der indeholder alle kemiske egenskaber, kaldes et atom. Et atom er den grundlæggende byggesten i stof og er sammensat af en kerne omgivet af elektroner. Kernen indeholder positivt ladede protoner og neutrale neutroner, mens elektronerne er negativt ladede og kredser om kernen i specifikke skaller eller energiniveauer. Antallet af protoner i kernen bestemmer grundstoffets atomnummer og dets kemiske egenskaber. Atomer af samme grundstof kan have forskelligt antal neutroner, disse kaldes isotoper og har de samme kemiske egenskaber men forskellige fysiske egenskaber såsom masse.