Čeprav naj bi bilo angleško ime atoma (atom) najmanjši delec, ki ga ni mogoče nadalje razdeliti, se z razvojem znanosti šteje, da so atomi sestavljeni iz elektronov, protonov in nevtronov (vodikov atom so sestavljeni iz protonov in elektronov). Skupaj imenovani subatomski delci. Skoraj vsi atomi vsebujejo zgornje tri subatomske delce, vendar protij (izotop vodika) nima nevtronov, njegov ion (po izgubi elektrona) pa je le proton.
Proton ima pozitiven naboj in njegova masa je 1836-kratna masa elektrona, kar je 1.6726×10⁻² kg. Vendar pa se lahko del mase pretvori v atomsko vezavo energije. Nevtroni niso polni, masa prostih nevtronov pa je 1839-kratna masa elektronov, kar je 1.6929×10⁻² kg. Velikosti nevtronov in protonov so podobne, tako po vrstnem redu 2,5×10⁻ ⁻, vendar njihove površine niso natančno opredeljene.
Čeprav so atomi majhni, jih ni mogoče razdeliti s kemičnimi metodami, še vedno pa jih je mogoče razdeliti z drugimi metodami, saj imajo atomi tudi določeno sestavo. Atomi so sestavljeni iz pozitivno napolnjenega jedra v središču in negativno napolnjenih elektronov zunaj jedra (nasprotno od antimatere). Jednica je sestavljena iz protonov in nevtronov. Elektroni se gibljejo z velikimi hitrostmi v večjem prostoru zunaj jedrja.
V teoriji standardnih modelov fizike so tako protoni kot nevtroni sestavljeni iz elementarnih delcev, imenovanih quarks. Quark je neke vrste fermion in ena od dveh osnovnih sestavin snovi. Druga osnovna komponenta se imenuje leptoni, elektroni pa so vrsta leptonov. Obstaja šest vrst kvarkov, od katerih ima vsak delni naboj, bodisi +2/3 bodisi -1/3. Proton je sestavljen iz dveh up quarks in enega navzdol quark, medtem ko je neutron je sestavljen iz enega gor quark in dva navzdol quarks. Ta razlika pojasnjuje, zakaj sta naboj in masa nevtronov in protonov različna. Čerki se držijo skupaj z močnimi interakcijami in so posredovani z gluoni. Gluon je član normativnega bozona, neke vrste elementarnega delca, ki se uporablja za prenos sile.
Subatomski delci imajo kvantizacijske lastnosti in dvojnost valovnih delcev. Formula je izražena kot: λ=h/p=h/mv, kjer je λ valovna dolžina, p je zagon, h pa Planckov konstanta (6,626×10⁻³ J· S)