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.
원자량
원자 중에서 가장 가벼운 수소를 1로 하여 다른 원자가 수소의 몇 배가 되는지를 알면 원자의 상대적인 무게를 알 수 있다. 돌턴은 이와 같이 생각하고 원자량을 정하려고 했으나, 실험적으로 산소의 원자량을 결정하는 데는 수소와 산소가 어떤 원자수의 비로 화합하는가를 알지 못하면 정확한 값을 구할 수 없고, 또 돌턴 자신이 물이나 암모니아의 조성을 잘못 알고 있었기 때문에 그가 계산한 원자량은 그다지 정확한 것이 못 되었다.