Mô hình nguyên tử của Democritus chỉ đơn giản là một quả bóng tròn, rắn. Democritus không biết gì về các hạt proton, neutron và electron riêng biệt; Tất cả những gì ông biết là mọi thứ vật chất đều được cấu tạo bởi các nguyên tử, theo Đại học Boise State. Democritus kết luận, "Không có gì tồn tại ngoại trừ nguyên tử và không gian trống."
Trước khi có mô hình Democritus, các nhà triết học cổ đại tin rằng mọi thứ đều được tạo thành từ đất, gió, nước hoặc lửa. Vào khoảng năm 400 trước Công nguyên, Democritus đã tạo ra mô hình nguyên tử đầu tiên này, tin rằng nguyên tử là hạt vật chất nhỏ nhất. Democritus đưa ra giả thuyết rằng nguyên tử là chất rắn, không thể phá hủy và là duy nhất. Ông đã tạo ra cái tên "nguyên tử" từ từ "nguyên tử" trong tiếng Hy Lạp, có nghĩa là "không thể cắt bỏ".