原子一詞來自於希臘語“atomos”，意為不可分。

早在兩千四百年前，古希臘著名的哲學家德謨克里特提出了“原子”的概念，認為自然界的一切物質都是由一些堅硬不可分的小顆粒構成，並命“小微粒”為原子。

1808年英國化學家道爾頓提出原子學說

基本觀點可歸納為三點:(1)元素是由非常微小、不可再分的微粒——原子構成成，原子在一切化學變化中不可再分，並保持自己的獨特性質。(2)同一元素所有原子的質量、性質都完全相同。不同元素的原子質量和性質也各不相同，原子質量是每一種元素的基本特徵之一。(3)不同元素化合時，原子以簡單整數比結合。恩格斯曾給原子論以很高的評價，他說：“化學的新時代是隨著原子論開始的”，並譽稱他為近代化學之父。

1879年，克魯克斯研究氣體放電管中氣體的放電現象，當放電管中的氣壓降低到0.01MM汞柱時，在放電管中通上高壓，就會產生一股粒子流，稱為陰極射線。1897年著名的英國物理學家湯姆生則認為陰極射線是一種帶負電的微粒子，並且用實驗證明了電子的存在。

湯姆生有力地證明原子是不可再分的最小微粒的錯誤結論

並且湯姆生認為，原子的模樣像西瓜，瓜瓣就像是原子內均勻分佈的正電荷，而瓜子就是電子。
“原子果真像老師所說的那樣嗎？“湯姆生的學生盧瑟福想通過實驗來探究一下自己一直思索的這個問題。他想，如果原子果真像個西瓜，那麼，如果用比原子更小的粒子作“炮彈”來轟擊它，就一定很容易地穿過它而筆直地前進。於是，他決定用一種叫做阿爾法的粒子做“炮彈”，來轟擊原子，看看會發生什麼情況。

盧瑟福阿爾法粒子轟擊金箔實驗

一個“A”射線的放射源，就像一挺機關槍，一個金屬箔作靶子，就像放核桃的草地，在它的旁邊放一個硫化鋅的熒光屏，屏後安裝一架顯微鏡，來觀察實驗的情況。
實驗開始了，發射源發射出的“A”粒子“炮彈”，以每秒2000米的速度穿過金屬箔，在漆黑的實驗室裡，熒光屏上出現了點點閃光，可知道絕大數的粒子穿過金箔，一部分粒子發生偏離，極少數的反彈回來。

面對助手的質疑，“那麼，a粒子被彈回來的現象怎麼解釋呢？”他回答：“這是因為原子內部大部分是空隙，所以比原子更小的粒子能很容易穿過；又因為當中有個核，a粒子碰上這個堅硬的核就會被彈了回來。
盧瑟福終於打開了原子神秘之宮的大門！“原子是由居於原子中心帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成的”他的這一嶄新的原子結構理論，具有劃時代的意義。從此，原子學和原子核物理學便誕生並發展起來。