Nella prima meta'del 900 sono state formulate le leggi fondamentali sulla struttura della materia, leggi che permisero, fra l'altro, di superare la vecchia teoria dell'atomo indivisibile e di descriverne con certezza la costituzione.
Oggi si sa che l'atomo e' un corpo avente un diametro di circa 10 alla (-8) cm. ed una massa leggermente superiore a 10 alla (-24) g.
A sua volta esso e' formato da una parte centrale, il nucleo, e da un sistema di elettroni distribuiti intorno ad esso, secondo un modello che richiama i lsistema solare e nel quale il sole rappresenta il nucleo mentre i pianeti si possono paragonare agli elettroni che ruotano attorno al nucleo seguendo orbite prestabilite.Questi ultimi hanno una massa infinitamente piu' piccola di quella del nucleo e sono dotati di carica elettrica negativa, cosicche' si puo' approssimativamente supporre che tutta la massa dell'atomo sia concentrata nel suo nucleo.Tuttavia il nucleo e' estremamente piccolo anche quando viene paragonato alle dimensioni dell'atomo, poiche' il suo diametro e' stimato essere dell'ordine di grandezza di 10 alla (-13)centimetri, cioe' all'incirca uguale alle dimensioni dell'elettrone.
Le principali particelle che formano il nucleo sono i protonied i neutroni;queste due particelle hanno una massa pressocche' uguale,ma mentre i protoni hanno una carica elettrica positiva i neutroni hanno carica nulla.
La descrizione che si fa comunemente dell'atomo non e' rigorosa ma e' di tipo modellistico;essa tuttavia e' utile per rendersi conto dei fenomeni macroscopici e delle caratteristiche chimico-fisiche degli elementi.
Un atomo singolo esiste normalmente in condizioni di neutralita'elettrica.In tali condizioni il numero di protoni del nucleo e' uguale a quello degli elettroni.Esso vine chiamato numero atomico Z e riveste una importanza fondamentale poiche' caratterizza in modo univoco l'elemento chimico a cui l'atomo appartiene o, in altre parole, le proprieta' chimiche dell'elemento.
Sistema periodico degli elementi
L'atomo piu' leggero, l'idrogeno, ha un nucleo con un solo protone, cioe' con una sola carica;il successivo, l'elio, possiede due cariche unitarie, finche'da ultimo si giunge al nucleo piu' pesante e piu' ricco di cariche, il Lawrencium,scoperto nel 1961, il quale e' fornito di 103 cariche unitarie, cioe' Z=103.
Conseguentemente l'atomo di idrogeno possiede un solo elettrone che ruota attorno al nucleo seguendo l'orbita ad essop iu' vicina e denominata K; l'atomo di elio ha due elettroni sulla medesima orbita.Nel caso dell'atomo di ferro gli elettroni sono 26 e la loro configurazione e' la seguente: 2 nell'orbita K, 8 nella L, 14 nella M e 2 nell'orbita N.