Den minsta partikeln av ett element som innehåller alla kemiska egenskaper element kallas en atom. En atom är den grundläggande byggstenen i materia och består av en kärna omgiven av elektroner. Kärnan innehåller positivt laddade protoner och neutrala neutroner, medan elektronerna är negativt laddade och kretsar kring kärnan i specifika skal eller energinivåer. Antalet protoner i kärnan bestämmer grundämnets atomnummer och dess kemiska egenskaper. Atomer av samma grundämne kan ha olika antal neutroner, dessa kallas isotoper och har samma kemiska egenskaper men olika fysikaliska egenskaper såsom massa.