原子是所有物质的基本组成单位，原子是由带正电荷的原子核和围绕原子核运转的带负电荷的电子构成。原子非常小，以碳(C)原子为例， 其直径约为140pm(皮米)，但通常以半径记录。
原子的质量几乎全部集中在原子核上，其中那些带负电的电子绕着原子核的中心进行高速运动，就像太阳系的行星绕着太阳运行一样。
原子核位于原子的核心部分，由质子和中子两种微粒构成。而质子又是由两个上夸克和一个下夸克组成，中子又是由两个下夸克和一个上夸克组成。因此在原子里，原子核位于整个原子的中心，电子在核外绕核作高速运动，因为电子在离核不同的区域中运动，我们可以看作电子是在核外分层排布的。
由于电子质量极小，所以它很有可能是原子的一部分。为了弄清楚原子的结构，英国科学家卢瑟福(Ernest Rutherford，1871-1937)于1911年设计了用带正电的射线——阿尔法粒子(α)轰击金箔的实验，实验中观察到大多数粒子穿过金箔后发生约一度的偏转，但有极小一部分射线发生很大角度的偏转，这种现象只有原子中正电荷集中在很小的体积内时才会发生，说明原子中除了电子还有一个很小的致密的核。卢瑟福证实了带正电的原子核的存在。
