Democritus, một nhà triết học Hy Lạp cổ đại, không phải là người đầu tiên đề xuất lý thuyết nguyên tử, như người cố vấn Leucippus của ông ban đầu đề xuất nó. Democritus đã áp dụng lý thuyết, phát triển nó hơn nữa, và cung cấp một cái nhìn chi tiết và hệ thống hơn về thế giới vật chất.
Theo lý thuyết nguyên tử của Democritus, mọi thứ đều được tạo thành từ các nguyên tử, không thể phân chia được về mặt vật lý: nguyên tử là không thể phá hủy, vĩnh cửu và vô hình, nhỏ và không thể nhỏ lại. Ông cho rằng các nguyên tử chiếm không gian và khác nhau về kích thước, hình dạng, độ lớn, vị trí và cách sắp xếp. Trong mô hình của ông, các nguyên tử là đồng nhất.
Sử dụng điều này làm cơ sở cho thế giới vật chất, Democritus đã có thể giải thích tất cả những thay đổi trên thế giới như những thay đổi trong chuyển động của các nguyên tử hoặc những thay đổi trong cách các nguyên tử kết hợp với nhau. Lý thuyết giải thích vật lý và toán học kết hợp, vì cấu trúc của nó là định lượng và tuân theo các định luật toán học.
Lý thuyết Democritus đã giải thích kỹ hơn về cách tự nhiên hoạt động. Theo lý thuyết, bản chất là một cơ chế rất phức tạp. Khi nói đến các phẩm chất như độ ấm và mùi vị, các nguyên tử chỉ khác nhau về số lượng và đặc tính của những phẩm chất này chỉ mang tính quy ước. Theo Democritus, nguyên tử và Hư không là những thứ duy nhất thực sự tồn tại.
Trong lý thuyết của mình, ông giải thích rằng bằng cách các nguyên tử di chuyển ngẫu nhiên và va chạm để tạo thành các thiên thể lớn hơn là cách vũ trụ bắt đầu. Theo Democritus, thế giới luôn tồn tại, sẽ mãi mãi tồn tại và chứa đầy các nguyên tử chuyển động ngẫu nhiên.
