Vienas iš didžiausių moderniojo gamtos mokslo tyrinėjimų buvo atomo mokslas. Atominiai tyrinėjimai per paskutinius 3-4 dešimtmečius ligi dabar užima fizikoj centrinę vietą. Graikų Lenkippo ir Demokrito dėstytos mintys apie atominę medžiagos sudėtį nors ir stebina nujautimu apie tikrąją medžiagos sudėtį, tačiau tarp jų ir moderninės atomo teorijos, tarp jų vaizduotosios atomo kaip apvalių kietų medžiagos dalelių ir Niels Bohro bei Rutherfordo atomo modelio, kuris su mažais pataisymais galioja ir šiandien, yra labai maža kas bendro. Moderninė atomistika gavo pradinį impulsą kartu su modernine chemija, gamtos tyrimuose įvedus tikslaus svėrimo ir eksperimentinius metodus. Lemiamą reikšmę turėjo konstatavimas, kad medžiagos jungiasi pagal tam tikras pastovias sveikų skaičių proporcijas. Bet šių dienų atomistika savo didžiųjų laimėjimų pasiekė ir kaip mokslas susiformavo, pradedant šio amžiaus pirmu dešimtmečiu. Iki to laiko mokslas apie atomą buvo tik viena iš hipotezių, šiandien jis jau yra tvirčiausiai pagrįsta teorija. Tačiau tai nereiškia, kad ta teorija yra atbaigta: nekalbant apie plačiausias galimybes pasiekti naujų šioj srity atradimų, surinkti labai daug naujos tyrinėjimų medžiagos, pati teorija bei pats atominės struktūros supratimas kartu su atomo modeliu gali dar žymiai pasikeisti, ypač kad šiandieniniam atomo supratime dar yra kai kurių neaiškumų bei prieštaravimų.