Με την πρόοδο της επιστήμης οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι το άτομο δεν αποτελεί το μικρότερο συστατικό της ύλης, καθώς αποτελείται και αυτό από μικρότερα σωματίδια, τα οποία ονόμασαν υποατομικά σωματίδια. Αυτά είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια, που βρίσκονται στο κέντρο του ατόμου και αποτελούν τον πυρήνα τού ατόμου, και τα ηλεκτρόνια τα οποία περιστρέφονται γύρω από αυτόν με τη μορφή νέφους.

Τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο και τα πρωτόνια θετικό, ενώ τα νετρόνια δεν έχουν φορτίο. Τα άτομα είναι ηλεκτρικά ουδέτερα και ο αριθμός των πρωτονίων σε κάθε άτομο είναι ίσος με αυτό των ηλεκτρονίων. Από τα ουδέτερα άτομα με πρόσληψη ή αποβολή ηλεκτρονίων προκύπτουν τα φορτισμένα άτομα που καλούνται ιόντα και συγκεκριμένα τα ανιόντα κατά την πρόσληψη ηλεκτρονίων και τα κατιόντα κατά την αποβολή ηλεκτρονίων. Ο ατομικός αριθμός συμβολίζει τον αριθμό των πρωτονίων και ο μαζικός το άθροισμα των πρωτονίων και των νετρονίων.