Ein Atom ist ein Grundbaustein der Materie. Chemische Elemente unterscheiden sich voneinander im Aufbau ihrer jeweiligen Atome. Früher dachte man, Atome seien „unerzerteilbar“ (dies ist die wörtliche Übersetzung des griechischen „atomos“) und damit die kleinsten denkbaren Materiebausteine. Heute weiß man, dass Atome einen teils sehr komplizierten inneren Aufbau haben und es noch mehrere Hierachieebenen zwischen Atomen und den nach aktuellen Vorstellungen kleinsten Elementarteilchen gibt.
Im modernen Atommodell besteht das Atom aus einem elektrisch positiv geladenen Kern, der von einer Hülle aus negativ geladenen Elektronen umgeben ist. Normalerweise gleichen sich die Ladungen von Kern und Hülle gerade aus und das Atom ist elektrisch neutral. Besitzt ein Atom mehr oder wenige Elementarladungen in der Hülle als im Kern, nennt man es ein Ion und die Bildung eines Ions Ionisation.
Struktur und Verhalten von Atomhülle und Atomkern lassen sich nur mithilfe der Quantenmechanik erklären. Die Eigenschaften der Elektronen in der Hülle werden vor allem in der Chemie und der physikalischen Chemie untersucht. Vorgänge im Atomkern sind Gegenstand der Kernphysik.
Das einfachste Atom ist das Wasserstoffatom, dessen Kern aus einem einzigen Proton und dessen Hülle aus einem einzigen Elektron besteht. Es ist das einzige Atom, bei dem sich die quantenmechanische Schrödinger-Gleichung ohne numerische Näherungen lösen lässt.
Achtung: Der Begriffe „Atomenergie“ wird oft falsch gebraucht. Die meisten natürlichen Vorgänge im Atom spielen sich in der Hülle ab und die damit verknüpften Energien liegen im Bereich von höchstens einigen Elektronenvolt. Wenn man wirklich Prozesse im Atomkern und die damit verbundenen gewaltigen Energien meint, sollte man immer von „Kernenergie“, „Kernkraftwerk“ usw. sprechen.