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Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos, incomprensibles e invisibles.
Los átomos se diferencian en forma y tamaño.
Las propiedades de  la materia varía según el movimiento de los átomos.

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La materia está formada por pequeñas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, llamadas átomos.
Todos los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí y diferentes a los de otros elementos.
Los elementos se combinan entre sí en proporciones constantes y sencillas para formar compuestos.
En los procesos químicos los átomos no se destruyen ni se alteran, simplemente se reordenan formando compuestos distintos.

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Fue el primero en utilizar símbolos para representar los elementos químicos.

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Thomson experimentaba con tubos de descarga (tubo de Crookes), consistentes en tubos de vidrio que encerraban un gas a muy baja presión y dos placas metálicas que, al ser conectadas a una fuente de alimentación de alto voltaje, producían una emisión (rayos catódicos) desde la placa negativa (cátodo) a la placa positiva (ánodo). Thomson descubrió que estas emisiones estaban formadas realmente por pequeñas partículas cargadas negativamente, que hoy conocemos como electrones.

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El descubrimiento del electrón no solo posibilitó la comprensión de la naturaleza eléctrica de la materia, sino que hizo que se tuviera que reconsiderar la indivisibilidad del átomo. Thomson propuso que el átomo está formado por una esfera uniforme cargada positivamente en la que se incrustan los electrones, que aportan la carga negativa necesaria para que el átomo resulte eléctricamente neutro

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Un mayor conocimiento de la estructura atómica fue posible gracias al  neozelandés Ernest Rutherford, amigo de Thomson. Lo que hizo fue bombardear una delgada lámina de oro con partículas alfa (núcleos de helio) procedente de una fuente radiactiva (polonio o radio). Postulados:
El átomo está en su mayor parte vacío, por lo que la mayoría de las partículas alfa lograban atravesarlo sin obstáculo.
La carga positiva del átomo está concentrada en una pequeña región del átomo, por lo que solo las partículas alfa (también cargadas positivamente) que se acercaban lo suficiente se desviaban de su trayectoria y, muy pocas, chocaban contra y rebotaban.

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A pesar de sus aciertos, el átomo descrito por Rutherford tiene un grave inconveniente: es inestable. Según la teoría electromagnética, toda carga en movimiento emite energía en forma de ondas electromagnéticas, por lo que un electrón en órbita alrededor del núcleo perdería energía y caería rápidamente en espiral hasta colapsar con él.

El modelo atómico propuesto por el físico danés Niels Bohr en 1913 resuelve este problema, e incorpora por primera vez conceptos ligados a la mecánica cuántica, aunque sigue siendo una explicación insuficiente. En la actualidad, la naturaleza y el comportamiento del átomo se explican con éxito mediante el modelo mecano-cuántico, uno de los pilares de la física moderna, cuya elaboración supone uno de los grandes logros de la ciencia del siglo XX.