Атомска теорија се развијала од давнина. Научници су узели хипотезу грчких научника и надовезали се на њу својим другачијим открића и теорије у вези са атомом, која потиче од грчке речи „атомос“, што значи недељив. Од тада је научна заједница открила да се ове честице даље деле на подчестице које се називају протони, неутрони и електрони. Ипак, назив „атом“ се заглавио.
Старогрчка веровања
Леукип и Демокрит су први предложили, у петом веку пре нове ере, да је сва материја сачињена од сићушних јединица названих атоми. Двоје филозофа сматрали су да су то чврсте честице без унутрашње структуре и да су имале различите облике и величине. Према овој теорији нематеријални квалитети, попут укуса и боје, направљени су од атома. Међутим, Аристотел се оштро успротивио овој идеји, а научна заједница вековима није успела да јој посвети озбиљну пажњу.
Далтонова теорија
1808. године енглески хемичар Џон Далтон даље се надовезао на грчки појам атома. Претпоставио је да је материја сачињена од атома, који су мале недељиве честице. Такође је предложио да, иако су сви атоми једног елемента идентични, они се потпуно разликују од оних који чине остале елементе.
Ј.Ј. Томсонова теорија
Енглески физичар Џозеф Џ. Тхомсон је предложио теорију дељења атома "пудинг од шљиве" 1904. године, након откривања електрона 1897. године. Његов модел је претпоставио да се атоми састоје од велике позитивно наелектрисане сфере начичкане негативно наелектрисаним електронима (назвао их је „телесцима“) попут воћа у пудингу од шљиве. Даље је претпоставио да је наелектрисање наелектрисања позитивне сфере једнако негативним наелектрисањима електрона. Данас позитивно набијене честице називамо протонима, а негативне електронима.
Рутхерфорд-ова хипотеза
Британски физичар Ернест Рутхерфорд предложио је 1911. нуклеарни модел атома, у коме постоји језгро. Такође је открио активност у овом делу, наиме кретање протона и електрона унутар централног дела атома. Даље је претпоставио да је број протона у атому једнак броју електрона. Такође је претпоставио да постоје неутралније честице. Они су познати као неутрони.
Бор-ова теорија
Дански физичар Ниелс Бохр предложио је 1913. године планетарни модел, у којем се електрони окрећу око језгра баш као што планете круже око Сунца. Док су електрони у орбити, они имају оно што је Бор назвао „константном енергијом“. Када ове честице апсорбују енергију и прелазе у вишу орбиту, Борова теорија их назива "узбуђеним" електрони. Када се електрони врате у своју првобитну орбиту, ту енергију одају као електромагнетно зрачење.
Ајнштајн, Хајзенберг и квантна механика
Из деценија мукотрпног истраживања хиљада научника, тренутна атомска теорија се надовезује на рад који су 1930-их урадили Алберт Ајнштајн, Вернер Хеисенберг и други. Као и код ранијих теорија, атом се састоји од централног тешког језгра окруженог великим бројем електрона. За разлику од ранијих теорија које су електроне, протоне и друге ситне честице третирале као одређене чврсте „грудице“, модерна квантна теорија третира их као статистичке „облаке; чудно је да можете тачно да измерите њихову брзину или локацију, али не обоје истовремено време. Уместо да се електрони понашају као планете које круже у добро понашаним елиптичним стазама, они се ковитлају у мутним облацима различитих облика. Атоми тада постају мање попут тврдих, прецизних билијар куглица, а више попут опружних, округлих сунђера. И упркос томе што су „чврста“ материја, они могу показивати таласаста својства као што су дужина таласа и обрасци сметњи.
Кварк теорија
Док су научници посматрали атоме све моћнијим инструментима, открили су да су протони и неутрони који чине језгро заузврат сачињени од још мањих честица. Шездесетих година, физичари Мурраи Гелл-Манн и Георге Звеиг називали су ове честице „кварковима“, позајмљујући реч употребљену у роману о Јамесу Јоицеу. Кваркови долазе у сортама као што су „горе“, „доле“, „горе“ и „доле“. Протони и неутрони настају из снопова од по три кварка: „горе“, „доле“ и „горе“ и „доле“, „горе“ и „доле“.