Atom składa się z centralnej części zwanej jądrem, która zawiera protony i neutrony. Elektrony krążą wokół jądra i zwykle znajdują się w stosunku jeden do jednego z protonami. Różne stabilne konfiguracje atomów nazywa się elementami. Wodór jest unikalny pod względem posiadania jednego protonu, jednego elektronu i żadnych neutronów.
Masa atomu zależy przede wszystkim od liczby protonów i neutronów, które ma, ponieważ elektrony mają bardzo małą masę. Protony mają dodatni ładunek energetyczny, elektrony mają ujemny ładunek energetyczny, a neutrony nie mają ładunku. Masa atomu danego pierwiastka może być różna, ponieważ niektóre atomy tego samego pierwiastka mają różne ilości neutronów. Atomy te nazywane są izotopami.
Struktura atomowa odnosi się bezpośrednio do fizycznych i chemicznych właściwości pierwiastka. Każdy atom próbuje mieć pełny zewnętrzny orbital elektronów, a te, które nie mają pełnych orbitali, biorą udział w reakcjach chemicznych, które mogą tworzyć nowe wiązania. Atomy, które mają pełne zewnętrzne powłoki, takie jak gazy szlachetne, nie są reaktywne.
Rosyjski chemik Dmitrij Mendelejew zaproponował rozmieszczenie atomów za pomocą ich masy atomowej, znanej obecnie jako układ okresowy pierwiastków. Ten układ jest nadal używany i jest aktualizowany za każdym razem, gdy udowodni się istnienie nowego elementu. Tylko 92 pierwiastków występuje naturalnie od 2014 roku. Najczęściej są to wodór, węgiel, azot i tlen.
