Unsur kimia
Kelimpahan unsur di Tata Surya sesuai dengan asal mereka dari nukleosintesis dalam Dentuman Besar dan sejumlah bintang supernova progenitor. Hidrogen dan helium yang sangat melimpah adalah produk Dentuman Besar, tetapi tiga unsur berikutnya jarang terjadi karena mereka memiliki sedikit waktu untuk terbentuk dalam Dentuman Besar dan tidak dibuat di dalam bintang (namun, mereka terbentuk dalam jumlah kecil melalui pemecahan unsur yang lebih berat dalam debu antar bintang, sebagai akibat dari tumbukan oleh sinar kosmik). Dimulai dengan karbon, unsur-unsur diproduksi di bintang melalui penumpukan dari partikel alfa (inti helium), menghasilkan kelimpahan unsur-unsur dengan jumlah atomik yang lebih banyak secara bergantian (ini juga lebih stabil). Secara umum, unsur-unsur tersebut hingga besi dibuat dalam bintang besar yang berproses menjadi supernova. Besi-56 sangat umum, karena merupakan unsur paling stabil yang dapat dengan mudah dibuat dari partikel alfa (produk peluruhan nikel-56 radioaktif, yang pada akhirnya terbuat dari 14 inti helium). Unsur yang lebih berat daripada besi terbuat dari proses penyerap energi di bintang besar, dan kelimpahannya di alam semesta (dan di Bumi) umumnya menurun seiring kenaikan nomor atomnya.
Atom
Kemajuan lebih jauh pada pemahaman mengenai atom dimulai dengan berkembangnya ilmu kimia. Pada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan buku "The Sceptical Chymist" yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi ""corpuscules"", yaitu atom-atom yang berbeda. Hal ini berbeda dengan pandangan klasik yang berpendapat bahwa materi terdiri dari unsur-unsur udara, tanah, api, dan air. Pada tahun 1789, istilah "element" ("unsur") didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.
Pada tahun 1803, John Dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap, serta mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas lainnya. Ia mengajukan pendapat bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal unik, dan atom-atom tersebut selanjutnya dapat bergabung untuk membentuk senyawa-senyawa kimia.