Atomy to maleńkie cząsteczki tworzące wszechświat, podczas gdy cząsteczki są zbudowane z atomów (nawet pojedynczego atomu). Jednak oba stanowią małe, możliwe do zidentyfikowania jednostki.
Atomy są tym, co składa się na wszystko, od ołówków, przez ludzi, aż po ocean. Kiedyś naukowcy uważali, że są najmniejszą możliwą cząstką i że są niepodzielni; jednak można je podzielić. Każdy atom ma jądro zbudowane z protonów i neutronów otoczonych przez orbitujące elektrony. Protony są dodatnio naładowane, a elektrony naładowane ujemnie. Neutrony są neutralne. Wszystkie trzy cząstki można podzielić na mniejsze cząstki zwane kwarkami. Liczba protonów, neutronów i elektronów, które atom określa, jakim jest elementem. Na przykład sód ma 11 protonów, 11 elektronów i 12 neutronów.
Z drugiej strony, cząsteczka jest niepodzielna na swój sposób: z definicji jest to najmniejsza cząstka substancji, która wciąż zachowuje właściwości tej substancji. Dlatego, chociaż można go podzielić na mniejsze części (atomy i tak dalej), tworzy jednostkę. Pojedyncze atomy mogą tworzyć cząsteczkę, taką jak szlachetne gazy.Większość cząsteczek powstaje, gdy atomy wiążą się w określony sposób. Na przykład wzór chemiczny dla wody to H2O, co oznacza, że dwa atomy wodoru wiążą się z jednym atomem tlenu. Jeden zestaw tego związku, dokładnie dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu, tworzy cząsteczkę. Jeśli zostałby ponownie podzielony, byłby atomem wodoru i tlenu, a nie wodą.