A unidade mais pequena de um elemento é chamada átomo. Um átomo é o bloco fundamental da matéria e consiste em um núcleo cercado por elétrons. O núcleo, localizado no centro do átomo, contém prótons carregados positivamente e nêutrons sem carga, enquanto os elétrons carregados negativamente orbitam o núcleo em vários níveis de energia ou camadas.
Os átomos são incrivelmente pequenos; seu tamanho é medido em picômetros (um trilionésimo de metro), tornando-os inacessíveis à vista humana. Cada elemento na tabela periódica é composto por átomos únicos para esse elemento, diferenciados principalmente pelo número de prótons em seu núcleo, uma característica conhecida como número atômico. Por exemplo, um átomo de hidrogênio tem um próton, enquanto um átomo de carbono tem seis prótons.
Os átomos podem se combinar para formar moléculas através de ligações químicas. Uma molécula é criada quando dois ou mais átomos, ligados entre si, compartilham elétrons através de ligações covalentes ou iônicas. A estrutura e o comportamento das moléculas dependem da disposição de seus átomos constituintes, o que desempenha um papel importante nas propriedades dos materiais.
O conceito de átomos remonta aos antigos filósofos gregos, que teorizavam sobre partículas indivisíveis que compõem toda a matéria. No entanto, a compreensão moderna dos átomos evoluiu principalmente através do trabalho de cientistas nos séculos XIX e XX, como John Dalton, J.J. Thomson, Ernest Rutherford e Niels Bohr. Dalton propôs pela primeira vez a teoria atômica no início do século XIX, enquanto a descoberta do elétron por Thomson e o experimento de folha de ouro de Rutherford avançaram ainda mais nossa compreensão da estrutura atômica.
Os átomos também são responsáveis por diversos fenômenos em química e física, como radioatividade, configurações eletrônicas e a formação de compostos químicos. O estudo dos átomos e suas interações levou a avanços significativos em tecnologia e medicina, desde o desenvolvimento de energia nuclear até avanços em ciência dos materiais e formulação de medicamentos.