Pierwotnie sądzono, iż atomy są najmniejszymi, całkowicie niepodzielnymi cegiełkami materii. Dziś wiemy, iż składają się one z masywnego jądra otoczonego chmurą lekkich elektronów. Rozmiary i masy atomów mogą się różnić w zależności od typu pierwiastka chemicznego, jednakże ich średnie wartości wynoszą odpowiednio ok. 10-10 m i 10-26 kg. Nic więc dziwnego, iż atomy nie są dostrzegalne gołym okiem.

Obserwacja atomów oraz ich elementów składowych jest możliwa wyłącznie za pomocą specjalistycznej aparatury, takiej jak np. mikroskop elektronowy czy akceleratory.