Atomer siges at være universets byggesten. De er de mindste partikler, i hvilke ethvert element kan opdeles uden at miste sin identitet. At se på strukturen af et enkelt atom af ethvert element giver tilstrækkelig information til at identificere materialet. Hvert element består af atomer, der har den samme konfiguration af elektroner, protoner og neutroner.
Elektroner er vægtløse subatomære partikler, der bærer en negativ elektrisk ladning. De drejer rundt om atomets kerne i et mønster af elektronskaller. Hver elektronskal kan kun indeholde et bestemt antal elektroner. Nogle forskere beskriver bevægelsen af de elektroniske kredsløb som værende beslægtet med en bølge eller en sky.
Protoner er også subatomære partikler, der bærer en positiv elektrisk ladning. De findes i atomens kerne. De positivt ladede protoner tiltrækker elektronerne til at afbalancere den elektriske ladning i atomet. Af denne grund indeholder atomer altid det samme antal protoner og elektroner. Opladede partikler er ioner, ikke atomer.
En anden form for subatomær partikel, neutronen, er i kernen i hvert atom, der har mere end en proton. Ifølge Anthony Carpi fra City University i New York fungerer neutroner "som lim" for at holde kernen sammen. Ellers forklarer han, at protonerne frastøder hinanden, fordi de deler en positiv ladning. Dette svarer til hvad der sker, når du forsøger at forbinde nordpolerne på to magneter. Magneterne nægter at holde sammen.
Hvert element er tildelt et atomnummer, der angiver antallet af protoner, der er i kernen i hvert atom. Da der er det samme antal protoner og elektroner i et atom, angiver atomnummeret også, hvor mange elektroner der er. Hvert element har også en atomvægt. Dette er omtrent lig med summen af protoner og neutroner. Du kan finde atomnummer og vægt for hvert element i elementets periodiske system.
Elektroner og protoner er ens, idet begge er ladede subatomære partikler. Der er et lige antal elektroner og protoner i atomerne i hvert element, hvilket svarer til det atomnummer, der er tildelt elementet. De er forskellige ved, at elektroner næsten er vægtløse, mens protoner har målbar vægt. Elektroner kredser om atomets kerne, tiltrukket af de positivt ladede protoner inde i den samme kerne.