Atom
Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yang sangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atom hanya dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop gaya atom. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom, dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat mengalami peluruhan radioaktif. Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi, yang mengubah jumlah proton dan neutron pada inti. Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah aras energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.
Diagram orbital molekul
Diagram orbital molekul, atau diagram OM, adalah suatu alat deskriptif kualitatif yang menjelaskan ikatan kimia dalam molekul dalam hal teori orbital molekul secara umum dan kombinasi linear orbital atom (LCAO) secara khusus. Prinsip dasar dari teori-teori ini adalah bahwa ketika atom terikat membentuk molekul, sejumlah orbital atom bergabung membentuk jumlah orbital orbital molekul yang sama, walaupun elektron Dapat didistribusikan kembali diantara orbital. Alat ini sangat sesuai untuk molekul diatomik sederhana seperti dihidrogen, dioksigen, dan karbon monoksida namun menjadi lebih kompleks saat membahas molekul poliatomik yang relatif sederhana, seperti metana. Diagram OM bisa menjelaskan mengapa beberapa molekul ada dan yang lainnya tidak. Mereka juga dapat memprediksi kekuatan ikatan, juga transisi transisi elektronik yang bisa terjadi.