La più piccola unità di materia è l'atomo. Nel quinto secolo a.C., Democrito propose che la materia potesse essere ridotta a un certo punto. A quel punto, quella particella più piccola conserva ancora le proprietà di quella sostanza.
All'inizio del XIX secolo, John Dalton scoprì che ogni tipo di sostanza chimica chiamato elemento era costituito dallo stesso tipo di atomo. Dalton ha anche scoperto che i composti, che sono composti da due o più tipi di elementi, contengono rapporti esatti di diversi atomi.
La materia può esistere in diversi stati: solido, liquido, gas o plasma. In un solido, gli atomi sono costretti in uno spazio ristretto e non possono muoversi molto; in un gas, gli atomi viaggiano abbastanza liberamente nello spazio. Le variazioni di calore o pressione possono cambiare la materia da uno stato all'altro.