Một hợp chất có thể được tách thành các phần tử riêng lẻ mà nó bao gồm và một nguyên tố có thể được tách ra đến tận các nguyên tử riêng lẻ của nó. Một nguyên tử đại diện cho phần nhỏ nhất có thể của một nguyên tố mà vẫn giữ nguyên thuộc tính của nguyên tố đó. Các hạt dưới nguyên tử đại diện cho các thành phần riêng lẻ của một nguyên tử không còn sở hữu các đặc tính giống như nguyên tố mà chúng sinh ra.
Hợp chất là những chất được tạo ra khi hai hoặc nhiều nguyên tố liên kết với nhau về mặt hóa học. Nguyên tử của các nguyên tố đó gắn với nhau bằng liên kết hóa học. Khi các nguyên tố liên kết theo cách này để tạo thành hợp chất, chúng sẽ mất đi các thuộc tính riêng lẻ và mang các đặc tính mới của hợp chất mà liên kết của chúng tạo ra.
Ba hạt tiểu nguyên tử chính bao gồm các nguyên tử riêng lẻ của một nguyên tố là proton, neutron và electron. Các electron quay quanh một hạt nhân, trong đó các neutron và proton được nén chặt thành một khối chiếm hơn 99,94% khối lượng của nguyên tử. Số lượng electron và quỹ đạo electron đóng một vai trò quan trọng trong cách nguyên tử liên kết với các nguyên tử khác. Vai trò quan trọng nhất trong liên kết hóa học thuộc về các electron quay quanh lớp ngoài cùng của nguyên tử, hay lớp vỏ. Chúng được gọi là các electron hóa trị và số lượng của chúng xác định cách nguyên tử sẽ tương tác với các nguyên tử khác. Xu hướng của một nguyên tử là lấp đầy hoặc làm trống lớp vỏ hóa trị của nó và nó sẽ phản ứng với một nguyên tử khác theo cách phụ thuộc vào cấu hình lớp vỏ hóa trị cụ thể của nguyên tử khác đó.
