De atoomtheorie is sinds de oudheid geëvolueerd. Wetenschappers hebben de hypothese van Griekse geleerden overgenomen en daarop voortgebouwd met hun verschillende ontdekkingen en theorieën over het atoom, dat is afgeleid van het Griekse woord "atomos", wat ondeelbaar betekent. Sindsdien heeft de wetenschappelijke gemeenschap ontdekt dat deze deeltjes zich verder verdelen in subdeeltjes die protonen, neutronen en elektronen worden genoemd. Niettemin is de naam 'atoom' blijven hangen.
Oude Griekse overtuigingen

Leucippus en Democritus waren de eersten die in de vijfde eeuw v.Chr. Voorstelden dat alle materie uit kleine eenheden bestaat die atomen worden genoemd. De twee filosofen waren van mening dat dit vaste deeltjes waren zonder interne structuur en in verschillende vormen en maten kwamen. Immateriële eigenschappen zoals smaak en kleur, volgens deze theorie, werden gemaakt van atomen. Aristoteles verzette zich echter sterk tegen dit idee en de wetenschappelijke gemeenschap heeft er eeuwenlang geen aandacht aan besteed.
Theorie van Dalton

In 1808 bouwde de Engelse chemicus John Dalton verder op het Griekse begrip atomen. Hij stelde dat materie bestaat uit atomen, die kleine ondeelbare deeltjes zijn. Hij stelde ook voor dat hoewel alle atomen van één element identiek zijn, ze totaal verschillen van die welke andere elementen vormen.
J.J. Thomson's Theory

Engelse natuurkundige Joseph J. Thomson stelde de "pruimenpudding" -theorie voor van het deelbare atoom in 1904, nadat hij elektronen in 1897 had ontdekt. Zijn model veronderstelde dat atomen bestaan uit een grote positief geladen bol bezaaid met negatief geladen elektronen (hij noemde ze "bloedlichaampjes") zoals fruit in een pruimenpudding. Hij stelde verder dat de lading van de lading van de positieve bol gelijk is aan de negatieve lading van de elektronen. Vandaag noemen we de positief geladen deeltjes protonen en de negatieve elektronen.
Rutherford's hypothese

De Britse fysicus Ernest Rutherford stelde in 1911 een nucleair model voor van het atoom, waarin een kern bestaat. Hij ontdekte ook activiteit in dit deel, namelijk de beweging van protonen en elektronen binnen het centrale deel van het atoom. Hij stelde verder dat het aantal protonen in een atoom gelijk is aan dat van de elektronen. Hij stelde ook dat er meer neutrale deeltjes bestaan. Deze staan bekend als neutronen.
Bohr's theorie

De Deense natuurkundige Niels Bohr stelde in 1913 een planetair model voor, waarin elektronen rond de kern draaien net zoals de planeten rond de zon draaien. Terwijl de elektronen in een baan om de aarde zijn, hebben ze wat Bohr 'constante energie' noemde. Wanneer deze deeltjes energie absorberen en overgaan in een hogere baan, verwijst Bohr's theorie naar hen als "geëxciteerde" elektronen. Wanneer de elektronen terugkeren naar hun oorspronkelijke baan, geven ze deze energie af als elektromagnetische straling.
Einstein, Heisenberg en Quantum Mechanics

Uit tientallen jaren nauwgezet onderzoek van duizenden wetenschappers bouwt de huidige atomaire theorie voort op werk gedaan in de jaren 1930 door Albert Einstein, Werner Heisenberg en anderen. Net als bij de eerdere theorieën bestaat het atoom uit een centrale, zware kern omringd door een aantal elektronen. In tegenstelling tot eerdere theorieën die elektronen, protonen en andere kleine deeltjes als duidelijke solide "klonten" behandelden, behandelt de moderne kwantumtheorie ze als statistische "wolken"; vreemd genoeg kun je hun snelheid exact meten, of hun locaties, maar niet beide tegelijkertijd. In plaats van dat elektronen zich gedragen als planeten die rond goed-gedragen elliptische paden draaien, dwarrelen ze rond in vage wolken van verschillende vormen. Atomen worden dan minder als harde, precieze biljartballen en meer als verende, ronde sponzen. En ondanks dat het "vaste" materie is, kunnen ze golfachtige eigenschappen vertonen, zoals golflengte en interferentiepatronen.
Quark Theory

Toen wetenschappers naar atomen keken met steeds krachtiger instrumenten, ontdekten ze dat de protonen en neutronen die de kern vormden, waren op hun beurt gemaakt van nog kleinere deeltjes. In de jaren zestig noemden natuurkundigen Murray Gell-Mann en George Zweig deze deeltjes 'quarks', wat een woord ontleende aan een roman van James Joyce. Quarks zijn er in varianten zoals "omhoog", "omlaag", "boven" en "onder". Protonen en neutronen worden gevormd uit bundels van drie quarks elk: respectievelijk "omhoog", "omlaag" en "omhoog" en "omlaag", "omhoog" en "omlaag".