물질
입자에 의한 물질의 정의에 따르면 원자는 경입자의 일종인 전자와 쿼크에 의해 이루어진 바리온인 양성자, 중성자로 이루어진다. 이렇게 이루어진 원자는 다시 분자를 구성한다. 이러한 의미에서 원자와 분자를 물질의 기본단위로 정의할 수 있다. 이러한 정의는 이온과 같이 원자가 아닌 상태의 물질에서도 적용될 수 있다.
화학 물질
원소는 특정한 종류의 원자로 이루어진 화학 물질이므로 다른 원소와의 화학 반응으로 분리해 내거나 변경시킬 수 없다. 그러나 핵반응을 통하여서 다른 요소로 변형시킬 수 있다. 특정 원소 안의 모든 원자가 같은 수의 양성자를 갖고 있지만 다른 동위 원소에 다른 수의 중성자를 가지고 있을 수 있다. 120개의 원소가 알려져 있고 그 가운데 80개가 안정적이다.