Niektorí starogrécki filozofi už viac ako pred 2000 rokmi vychádzali z predstavy, že látky sa skladajú z malých, nedeliteľných čiastočiek – atómov.
Prvé predstavy o stavbe atómu pochádzajú zo začiatku 20.storočia. W. Thomson (1904) vyslovil názor, že atóm je guľa, rovnomerne vyplnená kladným a záporným elektrickým nábojom. Túto predstavu pokusmi vyvrátil E. Rutherford (1909-1911). Podstata jeho pokusov je v tom, že cez tenkú fóliu zhotovenú zo zlata prepúšťal prúd častíc , ktorých dráhu pozoroval na fluoreskujúcej obrazovke zo sulfidu zinočnatého.
Pokusy ukázali, že väčšina lúčov  po prechode cez zlatú fóliu nemení smer dráhy. Niektoré však zmenili smer dráhy, iné dokonca akoby sa odrazili od fólie. Rutherfordove experimenty viedli k predstave o jadrovom modeli atómu. Vyvodil z nich nasledujúce závery:
- v strede atómu je oblasť s polomerom 104 – krát menším ako je polomer atómu, v ktorej je sústredená takmer celá hmotnosť atómu a kladný náboj
- táto oblasť sa nazýva atómové jadro
- atómové jadro tvoria protóny
- ostatný objem atómu je vyplnený elektrónmi
Podľa predstavy Rutherforda elektróny obiehajú v atóme okolo jadra po určitých dráhach podobne ako planéty okolo Slnka. Preto sa tento model niekedy nazýva aj planetárny model atómu.
Postupne s narastaním poznatkov sa vyvíjali aj názory na stavbu atómu. Všetky ďalšie názory však vychádzajú z predstavy, že atóm sa skladá z jadra a elektrónového obalu.