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.
Materi
Benda sehari-hari yang sering ditemui terdiri dari atom-atom. Materi atom ini terbentuk karena adanya interaksi dari partikel subatom—sebuah inti atom dari beberapa proton dan neutron, serta awan dari garis edar elektron-elektron. Secara khusus, sains menganggap gabungan dari partikel-partikel ini merupakan materi karena mereka memiliki massa diam dan volume. Sebaliknya, partikel tak bermassa, seperti foton, tidak dianggap sebagai materi karena mereka tidak mempunyai massa diam atau pun volume. Bagaimanapun juga, tidak semua partikel dengan massa diam mempunyai volume klasik, semenjak partikel mendasar seperti kuark dan lepton (terkadang disamakan dengan materi) dianggap sebagai 'acuan partikel' dengan ukuran dan volume yang tidak efektif. Meskipun demikian, kuark dan lepton menyusun "materi biasa", dan interaksi mereka memberikan kontribusi untuk volume efektif dari gabungan dari partikel-partikel yang menyusun "materi biasa".
Materi tersusun atas molekul-molekul, dan molekul pun tersusun atas atom-atom. Materi umumnya dapat dijumpai dalam empat fase berbeda, yaitu padat, cairan, gas, dan plasma (wujud zat). Namun, terdapat pula fase materi yang lain, seperti kondensat Bose-Einstein.