این فصل به بررسی ساختار درونی اتم‌ها، اجزای تشکیل‌دهنده آن‌ها و نقش هر جزء در ویژگی‌های مواد می‌پردازد. 1. تعریف اتم اتم کوچک‌ترین ذره‌ی سازنده‌ی مواد است که خواص ماده را حفظ می‌کند. همه‌ی مواد از ترکیب اتم‌ها ساخته شده‌اند. 2. اجزای اصلی اتم هسته: در مرکز اتم قرار دارد و شامل: پروتون: بار مثبت (+)، تعیین‌کننده‌ی عدد اتمی و نوع عنصر. نوترون: بدون بار، افزایش‌دهنده‌ی جرم اتم. الکترون‌ها: با بار منفی (–)، در مدارها یا لایه‌های انرژی اطراف هسته حرکت می‌کنند. 3. ویژگی‌های اجزای اتم تعداد پروتون‌ها = عدد اتمی (مثلاً عدد اتمی اکسیژن 8 است). تعداد نوترون‌ها می‌تواند تغییر کند و ایزوتوپ‌ها را به وجود آورد. تعداد الکترون‌ها در حالت عادی برابر با تعداد پروتون‌هاست، بنابراین اتم خنثی است. 4. عناصر و ترکیبات عنصر: ماده‌ای که فقط از یک نوع اتم ساخته شده باشد (مثل آهن، اکسیژن). ترکیب: ماده‌ای که از ترکیب شیمیایی چند نوع اتم تشکیل شده باشد (مثل آب = H₂O). 5. اهمیت شناخت درون اتم همان‌طور که حروف الفبا برای ساخت کلمات ضروری‌اند، اتم‌ها نیز الفبای مواد هستند. با ترکیب اتم‌ها، میلیاردها نوع ماده‌ی مختلف در جهان ساخته می‌شود. شناخت ساختار اتم‌ها پایه‌ی علم شیمی و فیزیک است.