Иако је енглеско име атом (атом) замишљено као најмања честица која се не може даље делити, развојем науке сматра се да су атоми састављени од електрона, протона и неутрона (атоми водоника су састављени од протона и електрона ). Колективно се називају субатомске честице. Готово сви атоми садрже горње три субатомске честице, али против (изотоп водоника) нема неутроне, а његов јон (након губитка електрона) је само протон.
Протон има позитиван набој и његова маса је 1836 пута већа од масе електрона, што је 1,6726 × 10⁻²⁷ кг. Међутим, део масе се може претворити у атомску енергију везивања. Неутрони немају наелектрисање, а маса слободних неутрона је 1839 пута већа од масе електрона, што је 1,6929 × 10⁻²⁷ кг. Величине неутрона и протона су сличне, оба реда величине 2,5 × 10⁻¹⁵ м, али њихове површине нису прецизно дефинисане.
Иако су атоми мали, они се не могу поделити хемијским методама, али се ипак могу поделити другим методама, јер и атоми имају одређени састав. Атоми се састоје од позитивно наелектрисаног језгра у центру и негативно наелектрисаних електрона изван језгра (супротно од антиматерије). Језгро се састоји од протона и неутрона. Електрони се крећу великом брзином у већем простору изван језгра.
У стандардној теорији физике модела, протони и неутрони се састоје од елементарних честица које се називају кваркови. Кварк је врста фермиона и једна од две основне компоненте материје. Друга основна компонента назива се лептони, а електрони су врста лептона. Постоји шест врста кваркова, од којих сваки има делимични набој, или +2 / 3 или -1/3. Протон се састоји од два горња кварка и једног доњег кварка, док је неутрон састављен од једног горњег кварка и два доња кварка. Ова разлика објашњава зашто су наелектрисање и маса неутрона и протона различити. Кваркове држе заједно јаке интеракције, а посредују их глуони. Глуон је члан нормативног бозона, врсте елементарне честице која се користи за пренос силе.
Субатомске честице имају карактеристике квантизације и дуалност таласних честица. Формула се изражава као: λ=х / п=х / мв, где је λ таласна дужина, п је импулс, а х је Планцкова ГГ # 39; с константа (6,626 × 10⁻³⁴ Ј · С)