Füüsikaline aine koosneb aatomitest ja molekulidest. Aatom on molekuli alakomponent ehk väikseim aineühik. See on väikseim osa, milleks element saab jagada. Molekul koosneb aatomitest, mis on seotud ioonse, kovalentse või metallilise sidemega.
Atribuudid
Aatom eksisteerib kas neutraalse komponendina (võrdse arvu prootonite ja elektronidega) või ioonina (a positiivsel ioonil on suurem prootonite arv kui elektronidel ja negatiivsel ioonil on rohkem elektrone kui prootonid. Prootonite arvu aatomis nimetatakse selle aatomnumbriks (Z) ja aatomi neutronite arvu neutronite arvuks (N). Aatomi massinumber (A) on prootonite ja neutronite summa (Z + N). Molekul on neutraalselt laetud ja eksisteerib ühes kahest olekust: stabiilne või ebastabiilne. Selle massi saab arvutada molekulaarvalemi järgi.
Komponendid
Aatom koosneb subatoomsetest osakestest (elektron, neutron ja prooton), tuumast ja elektronpilvest. Elektronid on negatiivse laenguga osakesed, mis asuvad elektrontuures, mis pöörleb ümber keskse tuuma. Elektroni mass on prootoni massist ligikaudu 0,0005 korda suurem. Prootonid on positiivselt laetud osakesed, mis asuvad aatomituumas. Tuum on neutraalne osake, mis moodustab ligi 99,9 protsenti aatomi kogu massist. Molekul koosneb kahest või enamast aatomist, mida hoiab koos tugev keemiline side.
Suurus
Aatomi läbimõõt on umbes 0,2 nanomeetrit. Nanomeeter võrdub 0,0000000001 meetriga. Looduse väikseim molekul on diatoomiline vesinikmolekul (H2), mille pikkus on 0,74 angströmi. Angström on võrdne 0,1 nanomeetri või 1,0 x 10-10 meetriga.
Kuju
Aatomitel ei ole fikseeritud kuju ja need esinevad rõngaste, labade või keradena. Molekuli kuju sõltub selle aatomite paigutusest. Molekulid võivad olla lineaarsed, trigonaalsed tasapinnalised, tetraeedrilised, trigonaalsed püramiidsed, trigonaalsed bipüramidaalsed ja oktaeedrilised, sõltuvalt nende aatomkoostisest. Diatoomiline molekul on kuju järgi lineaarne, samas kui kolmest sidepaarist (BF3) valmistatud molekul on trigonaalne tasapinnaline, selle F-B-F sidemed on üksteise suhtes 120 kraadi.
Tüübid
Aatomeid on arvukalt, igaühel on erinev suurus, molekulmass ja nimetus. Tavaliste aatomite näideteks on vesinikuaatom, väävliaatom, hapnikuaatom ja lämmastikuaatom. Erinevat tüüpi molekulide hulka kuuluvad: diatoomsed, homoatoomilised ja hetroatoomsed molekulid. Diatoomiline molekul koosneb kahest aatomist; homoatoomiline molekul koosneb kahest (või enamast) sama elemendi (või aine) aatomist; ja hetroatoomne molekul koosneb kahest või enamast erineva elemendi aatomist. Vastavalt “Keemia alused” on molekulid kas lihtsad ja keerukad. Lihtsad molekulid koosnevad ühest aatomist, keerulised molekulid aga kahest või enamast aatomist.