Aunque el nombre en inglés de atom (atom) pretende ser la partícula más pequeña que no se puede dividir más, con el desarrollo de la ciencia, se considera que los átomos están compuestos de electrones, protones y neutrones (los átomos de hidrógeno están compuestos de protones y electrones ). Conocidos colectivamente como partículas subatómicas. Casi todos los átomos contienen las tres partículas subatómicas anteriores, pero el protio (isótopo del hidrógeno) no tiene neutrones y su ión (después de perder un electrón) es solo un protón.
El protón tiene carga positiva y su masa es 1836 veces la masa del electrón, que es 1,6726 × 10⁻²⁷ kg. Sin embargo, parte de la masa se puede convertir en energía de enlace atómica. Los neutrones no tienen carga y la masa de los neutrones libres es 1839 veces la masa de los electrones, que es 1,6929 × 10⁻²⁷ kg. Los tamaños de neutrones y protones son similares, ambos del orden de 2,5 × 10⁻¹⁵ m, pero sus superficies no están definidas con precisión.
Aunque los átomos son pequeños, no pueden subdividirse por métodos químicos, pero sí pueden subdividirse por otros métodos, porque los átomos también tienen una determinada composición. Los átomos están compuestos por un núcleo cargado positivamente en el centro y electrones cargados negativamente fuera del núcleo (lo opuesto a la antimateria). El núcleo está compuesto por protones y neutrones. Los electrones se mueven a altas velocidades en un espacio más grande fuera del núcleo.
En la teoría de modelos estándar de la física, tanto los protones como los neutrones están compuestos de partículas elementales llamadas quarks. Quark es una especie de fermión y uno de los dos componentes básicos de la materia. Otro componente básico se llama leptones y los electrones son un tipo de leptones. Hay seis tipos de quarks, cada uno de los cuales tiene una carga fraccionaria, +2 / 3 o -1/3. Un protón se compone de dos quarks up y un quark down, mientras que un neutrón se compone de un quark up y dos quarks down. Esta diferencia explica por qué la carga y la masa de neutrones y protones son diferentes. Los quarks se mantienen unidos por fuertes interacciones y están mediados por gluones. El gluón es un miembro del bosón normativo, una especie de partícula elemental que se utiliza para transmitir fuerza.
Las partículas subatómicas tienen características de cuantificación y dualidad onda-partícula. La fórmula se expresa como: λ=h / p=h / mv, donde λ es la longitud de onda, p es el momento y h es la constante de Planck' s (6.626 × 10⁻³⁴ J · S)