Atomi so ena prvih tem, ki so zajeti v tečaju kemije, saj so temeljni gradnik materije. Atomi se med seboj vežejo in tvorijo čiste elemente, spojine in zlitine. Te snovi izmenjujejo atome med seboj, da tvorijo nove produkte s pomočjo kemičnih reakcij.
Kemija je preučevanje materije in interakcij med različnimi vrstami materije in energije. Temeljni gradnik materije je atom. An atom je sestavljen iz treh glavnih delov: protonov, nevtronov in elektronov. Protoni imajo pozitiven električni naboj. Nevtroni nimajo električnega naboja. Elektroni imajo negativen električni naboj. Protoni in nevtroni se nahajajo skupaj v tem, kar imenujemo jedro atoma. Elektroni krožijo okoli jedra.
Kemične reakcije vključujejo interakcije med elektroni enega atoma in elektronov drugega atoma. Atomi, ki imajo različne količine elektronov in protonov, imajo pozitiven ali negativen električni naboj in jih imenujemo ioni. Kdaj atomi vezi skupaj lahko tvorijo večje gradnike snovi, imenovane molekule.
Besedo "atom" sta skovala že Grki Democritus in Leucippus, vendar narave atoma niso razumeli šele pozneje. V 1800-ih je John Dalton pokazal, kako atomi reagirajo med seboj v celotnih razmerjih in tvorijo spojine. Odkritje elektrona si je prislužil J.J. Thomson 1906 Nobelova nagrada za fiziko. Atomsko jedro so odkrili v poskusu z zlato folijo, ki sta ga leta 1909 izvedla Geiger in Marsden pod nadzorom Ernesta Rutherforda.