Kuigi aatomi (aatomi) ingliskeelne nimetus on mõeldud väikseimaks osakeseks, mida ei saa teaduse arenguga edasi jagada, loetakse aatomeid elektronidest, prootonitest ja neutronitest (vesiniku aatomid koosnevad prootonitest ja elektronidest). Ühiselt nimetatakse subatomaarseteks osakesteks. Peaaegu kõik aatomid sisaldavad ülaltoodud kolme subatomaarset osakest, kuid protiumil (vesiniku isotoop) ei ole neutronit ja selle ioon (pärast elektroni kaotamist) on lihtsalt prooton.
Prootonil on positiivne laeng ja selle mass on 1836 korda suurem elektroni massist, mis on 1,6726×10⁻2⁷ kg. Osa massist saab siiski muundada aatomasiduvaks energiaks. Neutronitel ei ole laengut ja tasuta neutronite mass on 1839 korda suurem elektronide massist, mis on 1,6929×10⁻²⁷ kg. Neutronite ja prootonite suurused on sarnased, mõlemad suurus 2,5×10⁻¹⁵ m, kuid nende pinnad ei ole täpselt määratletud.
Kuigi aatomid on väikesed, ei saa neid jagada keemiliste meetoditega, kuid neid saab siiski jagada teiste meetoditega, sest aatomitel on ka teatud koostis. Aatomid koosnevad keskelt positiivselt laetud tuumast ja negatiivselt laetud elektronidest väljaspool tuuma (antiaine vastand). Tuum koosneb prootonitest ja neutronitest. Elektronid liiguvad suurtel kiirustel suuremas ruumis väljaspool tuuma.
Füüsika standardmudeli teoorias koosnevad nii prootonid kui ka neutronid elementaarosakestest, mida nimetatakse kvarkideks. Quark on omamoodi fermion ja üks kahest aine põhikomponendist. Teist põhikomponenti nimetatakse leptoniteks ja elektronid on leptonite tüüp. Kvarkisid on kuus tüüpi, millest igaühel on murdosa laeng, kas +2/3 või -1/3. Prooton koosneb kahest üleskvartsist ja ühest allakvarkist, samas kui neutron koosneb ühest üleskvarkist ja kahest allakvartsist. See erinevus selgitab, miks neutronite ja prootonite laeng ja mass on erinevad. Kvarkid hoiavad koos tugevaid interaktsioone ja neid vahendavad gluonid. Gluon on normatiivse bosoni liige, mingi elementaarne osake, mida kasutatakse jõu edastamiseks.
Subatomaarsetel osakestel on kvantifitseerimisomadused ja laineosakeste duaalsus. Valem on väljendatud järgmiselt: λ=h/p=h/mv, kus λ on lainepikkus, p on hoogne ja h on Plancki konstant (6,626×10⁻³⁴ J· S)