Η ανάγκη του ανθρώπου να ερμηνεύσει τη φύση που τον περιβάλλει τον συνοδεύει ίσως από τον καιρό της πρώτης εμφάνισης του στη Γη. Η δομή της ύλης, η σύστασή της και το άτομο ήταν από τα δημοφιλέστερα θέματα φιλοσοφικής διερεύνησης και επιστημονικής έρευνας ανά τους αιώνες.

Στη συνέχεια δίνονται οι σημαντικότεροι σταθμοί της ατομικής θεωρίας από τον 5ο αιώνα π. Χ. μέχρι σήμερα.

Oι σημαντικότεροι σταθμοί της ατομικής θεωρίας
5ος αιώνας π. Χ	Οι Έλληνες φιλόσοφοι Λεύκιππος και Δημόκριτος διατυπώνουν την άποψη ότι η ύλη αποτελείται από μικρά σωματίδια τα οποία ονόμασαν «άτομα»
4ος αιώνας π.Χ.	Ο Έλληνας φιλόσοφος Αριστοτέλης απορρίπτει την ύπαρξη των ατόμων. Αντίθετα, ο φιλόσοφος Επίκουρος πιστεύει στην ύπαρξη τους και ότι η σύγκρουση τους μέσα στο κενό δημιουργεί την ποικιλία της ύλης.
3ος αιώνας π.Χ. - 17ος αιώνας μ.Χ.	Για 20 αιώνες η ατομική θεωρία μένει στις θεωρίες των αρχαίων Ελλήνων.
17ος αιώνας μ.Χ.	Με τη βοήθεια της θεωρίας του Αριστοτέλη οι αλχημιστές εξηγούν ότι ο σχηματισμός της ύλης ξεκίνησε από τη δράση του αέρα, του νερού, της γης και της φωτιάς.
1750 – 1794 μ.Χ.	Ο Γάλλος Lavoisier θεμελιώνει τη χημεία ως επιστήμη με την καθιέρωση των ποσοτικών μετρήσεων με τη χρήση του ζυγού.
1808 μ.Χ.	Ο 'Αγγλος John Dalton επαναφέρει τη θεωρία των ατόμων του Λεύκιππου και του Δημόκριτου και εξηγεί με αυτήν τα αποτελέσματα πειραμάτων που έκανε.
1811 μ.Χ.	Ο Ιταλός Amedeo Avogadro διατυπώνει την αρχή ότι «ίσοι όγκοι αερίων στις ίδιες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων».
1896 μ.Χ.	Ο Γάλλος Henri Becquerel ανακαλύπτει ότι ορισμένα άτομα εκλύουν σωματίδια α ή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, δηλαδή είναι ραδιενεργά.
1897 μ.Χ.	Ο Άγγλος Joseph John Thomson ανακαλύπτει το ηλεκτρόνιο που έχει αρνητικό φορτίο. Όμως το άτομο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. Πρότεινε, λοιπόν το μοντέλο του "σταφιδόψωμου" σύμφωνα με το οποίο τα ηλεκτρόνια είναι διευθετημένα μέσα σε πλέγμα θετικού φορτίου, όπως οι σταφίδες μέσα στο σταφιδόψωμο.
1908 μ.Χ.	Ο Νεοζηλανδός Ernest Rutherford αποδεικνύει ότι τα σωματίδια α που εντόπισε ο Μπεκερέλ, είναι στην πραγματικότητα πυρήνες ηλίου (χημικό στοιχείο). Το 1911 ο Rutherford διατυπώνει το πλανητικό μοντέλο του ατόμου σύμφωνα με το οποίο στο κέντρο του ατόμου βρίσκεται ο πυρήνας και τριγύρω του σε καθορισμένες κυκλικές τροχιές κινούνται τα ηλεκτρόνια.
1913 μ.Χ.	Ο Δανός Niels Bohr διατυπώνει μοντέλο του ατόμου που εξηγεί πειραματικά δεδομένα και συνδυάζει την κβαντομηχανική με το πρότυπο του Ράδερφορντ.
1923 μ.Χ.	Ο Γάλλος Louis – Victor de Broglie διατυπώνει την άποψη ότι τα σωματίδια έχουν και ιδιότητες κύματος.
1926 μ.Χ.	Ο Αυστριακός Erwin Schrodinger, ο Γερμανός Werner Heisenberg και ο Βρετανός (Ελβετικής καταγωγής) Paul Dirac διατυπώνουν τις μαθηματικές σχέσεις που θεμελιώνουν τη σύγχρονη ατομική θεωρία.
1932 μ.Χ.	Ο Άγγλος James Chadwick ανακαλύπτει το νετρόνιο.
1986 μ.Χ.	Ο Γερμανός Gerd Binning και ο Ελβετός Heinrich Rohrer παίρνουν το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη του Μικροσκοπίου Σάρωσης Σήραγγας (STM) με το οποίο μπόρεσαν να απεικονίσουν άτομα σιδήρου και χαλκού.