Hoewel Democritus niet de wetenschappelijke instrumenten had om zijn idee te bewijzen, stelde hij voor dat materie bestond uit ondeelbare deeltjes die atomen worden genoemd. Hij geloofde dat atomen solide, homogeen en eeuwig waren en dat alle materie bestond uit verschillende combinaties van deze atomen.

Het is belangrijk op te merken dat het concept van Democritus van het atoom puur filosofisch was en niet gebaseerd op wetenschappelijk bewijs. Pas veel later, in de 19e eeuw, konden wetenschappers als John Dalton de atomaire theorie ontwikkelen die we vandaag kennen.