在历史上，人们曾认为原子是不可分割的最小单元。本世纪初弄清了原子结构的秘密，知道了原子是由原子核和绕核旋转的电子构成的。原子已经很小很小了，它的直径只有一亿分之几厘米，原子核更小，直径只有十万亿分之一厘米。如果把原子核比作一粒直径1毫米的小米，那么原子就是一个直径10米的大球。
原子核是由两种叫做“核子”的基本材料构成的。一种核子带有正电荷，它与电子的电荷在数量上相等，这种核子叫做质子；一种核子不带电荷，是电中性的，所以叫做中子。质子和中子的质量大致相等，分别是电子质量的1836.1倍和1838.6倍。原子核中的质子数和核外的电子数完全相等，质子数决定了元素的原子序数及化学性质，而质子数和中子数的总合决定了原子的质量数。
自从发现了原子结构以后，人们又认为质子、中子、电子、光子是构成物质的最小单元。质子和中子构成各种原子核，原子核与电子组成了世界上一切原子和分子；光子是电磁波的最小单元。于是就把这4种粒子称为“基本粒子”。但是随着时间的推移，科学家们在研究中又发现了一些新的粒子，由于它们的质量介于质子、中子这些重子和电子、正电子等轻子之间，所以就管它们叫“介子”，“基本粒子”原有的天地被打破了。然而事情并没有到此结束，从1947年起，又有一些新粒子加入了“基本粒子”行列，人们发现了一批质量超过质子和中子的“超子”。再后来又发现了很多共振态粒子，到现在光是这种共振态粒子就发现了200多种。总的计算起来，现在人们已经发现了几代“基本粒子”，共有300多种。这些“基本粒子”，论质量有的竟是电子的6000倍，而有的轻得没有静止质量；论寿命，有的可以“永久生存”，而有的还不到亿亿分之一秒。
自然界是没有穷尽的，人类的认识也是没有止境的。迄今为止，我们认识的那些“基本粒子”仍不能说是最基本的，它们都会有自己更精细的内部结构，只是这些细节我们目前尚未掌握而已。物质结构是没有尽极的，可以肯定将来还会发现其他的新粒子。