Unsur kimia
Atom unsur berkemurnian kimia dapat berikatan kimia satu dengan lainnya melalui lebih dari satu cara, memungkinkan unsur murni terdapat dalam banyak struktur kimia (penataan ulang spasial atom), yang dikenal sebagai alotrop, yang memiliki sifat berbeda. Sebagai contoh, karbon dapat dijumpai sebagai intan, yang memiliki struktur tetrahedral di sekeliling masing-masing atom karbon; grafit, yang memiliki lapisan atom karbon dengan struktur heksagonal yang ditumpuk; grafena, yang merupakan lapisan tunggal grafit yang sangat kuat; fulerena, yang memiliki bentuk hampir bulat, dan tabung nano karbon, yang berbentuk tabung dengan struktur heksagonal (bahkan inipun berbeda satu dengan lainnya dalam hal sifat listrik). Kemampuan suatu unsur untuk berada dalam lebih dari satu bentuk struktur dikenal sebagai 'alotropi'.
Atomisme
Atomisme adalah filsafat alam yang berkembang di beberapa peradaban kuno. Di dalam peradaban Barat, atomisme merujuk pada Leukippos dan muridnya, Democritus dari abad ke-5 SM. Pengikut atomisme ini mengajukan teori bahwa dunia alami terdiri dari dua benda yang mendasar, saling berlawanan, dan tidak dapat dibagi -- atom dan kehampaan. Atom tidak dapat diisi oleh sesuatupun, atom bergerak di kehampaan menuju klaster yang berbeda-beda (dan klaster-klaster ini membentuk senyawa-senyawa penghambat). Atom adalah kenyataan bendawi terkecil, satuan bangunan yang tidak dapat dimusnahkan (Aristoteles, "Metafisika", I, 4, 985 b, 10-15). Kata atomisme diturunkan dari kata sifat bahasa Yunani, "atomos", yang arti harfiahnya adalah "tidak dapat dipenggal" ("a - tomos" (tidak dapat dipenggal) -- "tomos" adalah sekawan dari kata kerja bahasa Yunani "temnein" ("memenggal")).