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.
현대 화학
톰슨에 의해 전자가, 러더퍼드에 의해 원자핵이 발견되면서 멘델레예프가 발견한 원자량의 규칙성에 대한 비밀이 벗겨지게 되었다. 그 후 짧은 기간 동안 30여 개의 새로운 원소들이 발견되었는데, 이들 중에는 화학적 성질은 거의 동일하고 원자량만 다른 원소들도 있었다. 이 많은 원소들을 주기율표에 첨가하는 것에 대해 과학자들이 고민하고 있을 때, 1913년 프레더릭 소디에 의해 동위 원소의 개념이 도입되었다. 즉, 원자량만 다른 원소들을 동위 원소로 묶은 것이다.