Un atom reprezintă cea mai mică parte a unui element care păstrează încă caracteristicile acelui element și legătura dintre doi sau mai mulți atomi formează o moleculă. Moleculele sunt adesea definite ca cea mai mică parte a unui element compus chimic format din legarea atomilor de elemente diferite, dar o moleculă poate consta, de asemenea, dintr-o legătură între același tip de atom, cum ar fi doi atomi de hidrogen legați pentru a forma o moleculă de hidrogen (H 2 2 sau O 2 , se numesc molecule omonucleare.
Termenul "moleculă" este folosit mai puțin strict în afara chimiei. De exemplu, atomii unici nelegați dintr-un gaz nobil pot fi denumiți "molecule" în teoria gazului cinetic. Moleculele de compuși care posedă o încărcare negativă sau pozitivă sunt, conform definiției chimice, numite ioni, dar pot fi denumite "molecule" în chimia organică sau în fizica cuantică.
Moleculele pot fi împărțite în atomii lor individuali, iar atomii individuali pot fi împărțiți în cele trei particule sub-atomice: electroni, protoni și neutroni. La acest nivel, particulele nu mai prezintă niciuna dintre caracteristicile elementului chimic individual de la care provin. Protonii și neutronii unui atom sunt de asemenea numiți nucleoni și se găsesc în nucleul atomului, porțiunea unui atom care conține cea mai mare parte din masa sa. Nucleul bine împachetat, minus electronii care orbitează în jurul acestuia, reprezintă marea majoritate a dimensiunii atomului și este de aproximativ 10.000 până la 50.000 de ori mai mic decât dimensiunea întregului atom.
