Un átomo representa la parte más pequeña de un elemento que aún conserva las características de ese elemento, y el enlace entre dos o más átomos forma una molécula. Las moléculas a menudo se definen como la parte más pequeña de un elemento. compuesto químico formado por el enlace de átomos de diferentes elementos, pero una molécula también puede consistir en un enlace entre el mismo tipo de átomo, como dos átomos de hidrógeno que se unen para formar una molécula de hidrógeno (H 2 ) . En su definición más estricta, las moléculas de los compuestos contienen dos o más átomos de elementos diferentes y no poseen una carga electrostática neta negativa ni positiva, y las moléculas que consisten en los átomos de un solo tipo de elemento, como Hs 2 o O 2 , se llaman moléculas homonucleares.
El término "molécula" se usa menos estrictamente fuera de la química. Por ejemplo, los átomos no unidos individuales de un gas noble pueden denominarse "moléculas" en la teoría del gas cinético. Las moléculas de compuestos que poseen una carga negativa o positiva son, según la definición química, llamados iones, pero pueden denominarse "moléculas" en química orgánica o física cuántica.
Las moléculas se pueden descomponer en sus átomos individuales, y los átomos individuales se pueden dividir en sus tres partículas subatómicas principales: electrones, protones y neutrones. En este nivel, las partículas ya no exhiben ninguna de las características del elemento químico individual del que provienen. Los protones y neutrones de un átomo también se llaman nucleones y se encuentran en el núcleo del átomo, la porción de un átomo que contiene la mayor parte de su masa. El núcleo apretado, menos los electrones que orbitan alrededor de él, representa la gran mayoría del tamaño del átomo y es aproximadamente de 10.000 a 50.000 veces más pequeño que el tamaño del átomo completo.