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
Sebelum abad ke-20, istilah "materi" hanya termasuk "materi biasa" yang terdiri dari atom-atom, dan belum termasuk fenomena-fenomena energi lainnya seperti cahaya dan suara. Konsep ini bisa digeneralisasikan dari atom-atom hingga objek manapun yang memiliki massa sampai mencapai ke tahap istirahatnya (Energi diam), tetapi ini diragukan karena massa dari sebuah objek dapat timbul (mungkin yang tak bermassa) dari faktor gerakan dan interaksi energi. Jadi, dalam Ilmu Fisika sampai hari ini, materi tidak mempunyai arti yang universal, atau tidak juga konsep yang fundamentil. Materi juga digunakan dengan bebas sebagai istilah umum untuk substansi yang melengkapi benda fisik yang bisa diobservasi.