原子是构成化学元素的基本单元，也是化学变化中的最小粒子，不可再分。原子由原子核和核外电子组成，原子核体积小，但集中了原子的大部分质量。电子在原子核外的空间中以有规律的高速运动，原子核与电子之间的相互吸引形成中性原子。20世纪科学家利用场发射显微镜观察到原子图像，从而证实了原子的存在。

近代原子概念始于1803年英国科学家J.道尔顿的提出，包含三个主要观点：一是所有化学元素由不可分割、不可毁灭的微粒——原子组成；二是同种元素的原子性质和质量相同，而不同元素的原子性质和质量不同；三是不同元素化合时，一种元素的原子与另一种元素的原子结合形成化合物分子。然而，随着放射性元素的发现，原子可蜕变和分裂，因此道尔顿关于原子不可分割的说法需修正，仅在普通化学反应中原子不可分。同位素的发现也说明，同种元素的原子质量并不相同。1913年，英国科学家H.G.J. 莫塞莱提出原子序数概念，指出同种元素的不同原子质量可能不等，但核电荷相等，从而表明元素的所有原子的基本特征是原子序数。