Un atome est une particule constituée d'un noyau de protons et de neutrons entouré d'un nuage d'électrons. L'atome est la particule de base des éléments chimiques, et les éléments chimiques se distinguent les uns des autres par le nombre de protons que contient leur atome. Par exemple, tout atome contenant 11 protons est du sodium, et tout atome contenant 29 protons est du cuivre. Le nombre de neutrons définit l'isotope de l'élément.
Les atomes sont extrêmement petits, leur diamètre étant généralement de l'ordre de 100 picomètres. Un cheveu humain a une largeur d'environ un million d'atomes de carbone. Les atomes sont si petits qu'il n'est pas possible de prédire avec précision leur comportement à l'aide de la physique classique en raison des effets quantiques. Plus de 99,94 % de la masse d'un atome se trouve dans le noyau.Un proton a une charge électrique positive, un électron a une charge électrique négative et un neutron n'a pas de charge électrique. Si le nombre de protons et d'électrons est égal, l'atome est électriquement neutre. Si un atome a plus ou moins d'électrons que de protons, il a une charge globale négative ou positive.