分子在化學反應中可以分解成原子。有的分子由1個原子組成，如氬、氙；有的分子由多個原子組成，如氧、硫。多數分子是由不同元素的原子組成的，如水、二氧化碳。任何純淨物都有固定的化學組成，也就是說元素的種類及元素的質量比是一定的，因此化學上常用元素符號來表示物質的組成。用元素符號來表示物質組成的式子叫做化學式。如O2、H2O、CO2分別表示氧氣、水、二氧化碳的組成。化學式中各原子的原子量總和叫做式量，如H2O的式量=1×2+16=18。

“原子”這一術語是希臘文“不可分割的”意思。早在公元前5世紀，希臘哲學家德謨克利特就已經提出原子的概念，認為一切物質都是由不可分割的小微粒——原子構成，但缺乏科學實驗的驗證。經過十幾個世紀的探索，17世紀～18世紀，科學家透過實驗，證實了原子的真實存在。19世紀初英國化學家道爾頓在進一步總結前人經驗的基礎上，提出了具有近代意義的原子學說。這種原子學說的提出開創了化學的新時代，它解釋了很多物理、化學現象。

在化學反應中，分子可以分成原子，但原子卻不能再分。在化學反應中分子發生了變化，產生了新的分子，而原子依舊是原來的原子。因此，化學上把原子定義為：原子是化學變化中的最小微粒。

原子是肉眼看不見的微粒，假如把1億個原子排成一行，也只不過才有1釐米長。原子雖小，但有質量。例如，1個氧原子質量約為2.656×10^(-26)千克，1個氫原子質量約為1.674×10^(-27)千克。原子和分子一樣，處於不斷運動之中，同種原子的性質相同，不同種原子的性質不同。