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.
원자핵
예컨대 1916년까지도 길버트 루이스는 그의 논문에서 "원자는 중심부와 테두리(껍질)로 이루어져 있다."고 표현했다.
원자핵에는 양전하를 띠는 양성자와 전하를 띠지 않는 중성자로 구성되어있다. 양성자끼리는 서로 밀어내는 힘이 작용하므로 원자핵이 안정한 상태로 존재하려면 전자기력보다 큰 힘이 핵자들 사이에 작용해야한다. 이 힘은 전자기력보다 강한 힘이라는 의미에서 강한 상호작용이라고 한다.