Lai gan atoma (atoma) nosaukums angliski ir paredzēts kā mazākā daļiņa, kuru nevar tālāk sadalīt, attīstoties zinātnei, tiek uzskatīts, ka atomus veido elektroni, protoni un neitroni (ūdeņraža atomus veido protoni un elektroni ). Kopā dēvētas par subatomiskām daļiņām. Gandrīz visi atomi satur iepriekš minētās trīs subatomiskās daļiņas, bet protium (ūdeņraža izotops) nav neitronu, un tā jons (pēc elektrona zaudēšanas) ir tikai protons.
Protonam ir pozitīvs lādiņš, un tā masa ir 1836 reizes lielāka par elektrona masu, kas ir 1,6726 × 10⁻2⁷ kg. Tomēr daļu masas var pārveidot par atomu saistošo enerģiju. Neitroniem nav lādiņa, un brīvo neitronu masa ir 1839 reizes lielāka par elektronu masu, kas ir 1,6929 × 10⁻2⁷ kg. Neitronu un protonu izmēri ir līdzīgi, gan apmēram 2,5 × 10⁻1⁻ m, bet to virsmas nav precīzi noteiktas.
Lai arī atomi ir mazi, tos nevar sadalīt pēc ķīmiskām metodēm, bet tos tomēr var sadalīt citās metodēs, jo atomiem ir arī noteikts sastāvs. Atomi sastāv no pozitīvi lādēta kodola centrā un negatīvi lādētiem elektroniem ārpus kodola (pretstatā antimatērijai). Kodolu veido protoni un neitroni. Elektroni pārvietojas lielā ātrumā lielākā telpā ārpus kodola.
Fizikas standarta modeļa teorijā gan protonus, gan neitronus veido elementārdaļiņas, ko sauc par kvarkiem. Kvarka ir sava veida fermions un viens no diviem matērijas pamatkomponentiem. Vēl vienu pamatkomponentu sauc par leptoniem, un elektroni ir leptonu veids. Ir seši kvarku veidi, no kuriem katram ir daļējs lādiņš, vai nu +2 / 3, vai -1/3. Protonu veido divi augšējie kvarki un viens lejaskvarks, bet neitronu veido viens augšējais un divi lejā esošie kvarki. Šī atšķirība izskaidro, kāpēc neitronu un protonu lādiņš un masa atšķiras. Kvarķus tur kopā spēcīga mijiedarbība, un to starpniecību gluoni. Gluons ir normatīvā bozona, sava veida elementārdaļiņas, ko izmanto spēka pārnešanai, loceklis.
Subatomiskām daļiņām ir kvantēšanas īpašības un viļņu-daļiņu dualitāte. Formulu izsaka šādi: λ=h / p=h / mv, kur λ ir viļņa garums, p ir impulss un h ir Planck' konstantes (6,626 × 10⁻3⁴J · S)