Atomii sunt particule mici care alcătuiesc universul, în timp ce moleculele sunt făcute din atomi (chiar și un atom). Cu toate acestea, ambele reprezintă unități mici, identificabile.
Atomii sunt ceea ce alcătuiesc totul, de la creioane la oameni, până la ocean. La un moment dat, oamenii de știință au crezut că acestea sunt cea mai mică particulă posibilă și că sunt indivizibile; totuși, ele pot fi împărțite. Fiecare atom are un nucleu format din protoni și neutroni înconjurați de electroni în orbită. Protonii sunt încărcați pozitiv, iar electronii sunt încărcați negativ. Neutronii sunt neutri. Toate cele trei particule pot fi împărțite în particule mai mici numite cuarci. Numărul de protoni, neutroni și electroni pe care un atom le determină ce element este. De exemplu, sodiul are 11 protoni, 11 electroni și 12 neutroni.
O moleculă, pe de altă parte, este indivizibilă în felul său: prin definiție, este cea mai mică particulă a unei substanțe care păstrează în continuare proprietățile acelei substanțe. Prin urmare, deși poate fi împărțită în părți mai mici (atomi și așa mai departe), ea face o unitate. Atomii atomici pot forma o moleculă, cum ar fi gazele nobile.
Majoritatea moleculelor se formează atunci când atomii se leagă într-un anumit mod. De exemplu, formula chimică pentru apă este H20, ceea ce înseamnă că doi atomi de hidrogen se leagă cu un atom de oxigen. Un set de acest compus, exact doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen, face o moleculă. Dacă ar fi divizat din nou, ar fi hidrogen și atomi de oxigen, nu apa.