Najmniejszą jednostką materii jest atom. W piątym wieku p.n.e. Demokryt zaproponował, że materię można ciąć tylko do pewnego punktu. W tym momencie ta najmniejsza cząstka nadal zachowuje właściwości tej substancji.
Na początku XIX wieku John Dalton odkrył, że każdy rodzaj substancji chemicznej nazywany pierwiastkiem składał się z tego samego rodzaju atomu. Dalton stwierdził również, że związki, które składają się z dwóch lub więcej typów pierwiastków, zawierają dokładne proporcje różnych atomów.
Materia może istnieć w kilku stanach: stałym, ciekłym, gazowym lub plazmowym. W ciele stałym atomy są zwężone w ciasnej przestrzeni i nie mogą się zbytnio poruszać; w gazie atomy przemieszczają się dość swobodnie w przestrzeni. Zmiany temperatury i ciśnienia mogą zmieniać się z jednego stanu do drugiego.
