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.
원자 번호
1911년에 어니스트 러더퍼드는 중심핵이 원자 질량의 대부분을 차지하고, 전자의 전하 단위에서 수소 원자의 개수로 표현하면 원자 질량의 절반과 거의 같은 양전하가 중심핵에 밀집되어 있는 모형을 제시했다. 이 때 원자핵의 전하는 원자 질량의 약 절반이 된다. (비록 러더포드가 추측한 단일 금 원자는 , 로 약 25%가 다르더라도 말이다.) 러더퍼드가 금의 원자핵이 약 100의 전하를 가진다(주기율표에서 금의 이다)고 생각했음에도 불구하고, 러더퍼드의 논문이 나온 지 한 달 후에 어니스트 반 덴 브로에크는 중심핵의 전하와 원자 내 전자의 개수가 주기율표에서 원소의 위치, 즉 원자 번호("Z")와 "정확히" 같다고 공식적으로 최초로 주장했다. 그리고 이것은 끝내 입증되었다.