Thí nghiệm khoa học đầu tiên chỉ ra sự tồn tại của nguyên tử được John Dalton thực hiện trong những năm 1800. Những thí nghiệm ban đầu này không mang lại thông tin liên quan đến cấu trúc của nguyên tử. Cấu trúc của nguyên tử lần đầu tiên được giải thích thông qua việc phát hiện ra các electron vào năm 1897 bởi nhà vật lý J. J. Thompson.
Ý tưởng triết học về nguyên tử được nhà triết học người Hy Lạp Democritus phát triển vào năm 460 trước Công nguyên. Ý tưởng về nguyên tử là kết quả của một câu hỏi liên quan đến giới hạn của sự phân chia vật chất. Ý tưởng này sau đó đã bị Aristotle bác bỏ và do đó không được các triết gia hay cá nhân Hy Lạp khen ngợi.
