Atómy sú najmenšie častice, ktoré si stále zachovávajú chemické vlastnosti prvku. Tvoria ich subatomárne častice nazývané neutróny, elektróny a protóny. Ióny sú nabité atómy alebo skupiny atómov. Ióny môžu byť nabité kladne alebo záporne. Kladne nabité ióny sa nazývajú katióny. Negatívne nabité ióny sa nazývajú anióny.
Prvky sú základné látky tvorené atómami, ktoré nie je možné chemicky meniť alebo ďalej rozkladať. Atómy sa skladajú z jadra jadra a orbitálnych elektrónov. Jadro je tvorené protónmi a neutrónmi. Protóny sú malé častice, ktoré majú mierne pozitívny náboj. Neutróny sú približne rovnako veľké ako protóny. Nemajú žiadny poplatok. Elektróny sú veľmi malé, dokonca menšie ako protóny a neutróny. Elektróny majú mierne negatívny náboj. Počet protónov v jadre atómu určuje, ktorý prvok atóm tvorí. Počet elektrónov, najmä valenčných elektrónov obiehajúcich okolo jadra, určuje, aký reaktívny je atóm.
Elektróny obiehajú okolo jadra atómu, pretože sú priťahované kladne nabitými protónmi. Nelepia sa na jadro, pretože sú odpudzované negatívnymi nábojmi ostatných elektrónov. Elektróny majú tendenciu krúžiť okolo vrstiev nazývaných škrupiny. Každá škrupina je „naplnená“, keď obsahuje oktet ôsmich elektrónov. Najkrajnejšia škrupina obsahuje valenčné elektróny. Valenčné elektróny určujú, ako reaktívny je prvok. Atómy rôznych prvkov majú rôzny počet elektrónov. Počet valenčných elektrónov, ktoré atóm má, sa dá určiť pomocou periodickej tabuľky. V periodickej tabuľke je osem stĺpcov a prvky sú usporiadané do jedného z ôsmich stĺpcov. Počet valenčných elektrónov v prvku zodpovedá jeho stĺpcu, ktorý sa pohybuje od jedného do osem. Vzácne plyny v stĺpci 8 majú plný oktet valenčných elektrónov a nie sú veľmi reaktívne.
Vzácne plyny sú veľmi stabilné, pretože majú celý vonkajší plášť. Väčšina prvkov, s výnimkou ťažkých kovov, lantanoidov a aktinidov, sa riadi oktetovým pravidlom. Oktetové pravidlo hovorí, že prvky majú tendenciu podliehať reakciám, ktoré vedú k úplnej valenčnej škrupine. Atómy s úplnými vonkajšími obalmi nie sú veľmi reaktívne, pretože sú energeticky stabilné. Atómy si vymieňajú elektróny na zvýšenie stability.
Ióny sa tvoria, keď atómy prenášajú elektróny. Všetky atómy „chcú“ mať vo svojich vonkajších obaloch plný oktet elektrónov. Atómy so siedmimi valenčnými elektrónmi budú chcieť získať jeden elektrón, aby ich malo celkom osem. Získať jednu je jednoduchšie ako stratiť sedem. Atómy s jedným valenčným elektrónom chcú stratiť elektrón a spadnúť do úplného obalu. Strata jedného je ľahšia ako získanie siedmich. Elektróny majú negatívny náboj, takže atómy, ktoré získajú elektrón na doplnenie oktetu, tiež získavajú negatívny náboj a stávajú sa z nich anióny. Atómy, ktoré stratia elektrón, strácajú negatívny náboj a stávajú sa z nich katióny. Atómy, ktoré stratia alebo získajú viac elektrónov, strácajú alebo získavajú viacnásobné náboje.