Leucipo (450 a. C.) – dizia que a matéria podia ser dividida em partículas cada vez menores, até chegar-se a um limite.
Demócrito (470 a 380 a. C) – discípulo de Leucipo, afirmava que a matéria era descontínua, isto é, era formada por minúsculas partículas indivisíveis, as quais foram denominadas de átomo (gr. "indivisível"). Demócrito postulou que todos os tipos de matéria era formada a partir da combinação de átomos de 4 elementos: água, ar , terra e fogo. O modelo da matéria descontínua foi rejeitado por um dos grandes filósofos da época, Aristóteles, o qual afirmava que a matéria era contínua, isto é, a matéria vista como um "todo inteiro", contrastando com a idéia de que a matéria era constituída por minúsculas partículas indivisíveis.
Dalton (1808) – O químico inglês John Dalton, que viveu entre 1766 a 1825, afirmava que o átomo era a partícula elementar, a menor partícula que constituía a matéria. Em 1808, Dalton apresentou seu modelo atômico: o átomo como uma minúscula esfera maciça, indivisível, impenetrável e indestrutível. Para ele, todos os átomos de um mesmo elemento químico são iguais, até mesmo as suas massas. Hoje, nota-se um equívoco pelo fato da existência dos isótopos, os quais são átomos de um mesmo elemento químico que possuem entre si massas diferentes. Seu modelo atômico também é conhecido como "modelo da bola de bilhar".
Thomson (1897) – Pesquisando os raios catódicos, o físico inglês J. J. Thomson demonstrou que os mesmos podiam ser interpretados como sendo um feixe de partículas carregadas de energia elétrica negativa, as quais foram chamadas de elétrons. Utilizando campos magnéticos e elétricos, Thomson conseguiu determinar a relação entre a carga e a massa do elétron. Ele conclui que os elétrons (raios catódicos) deveriam ser constituintes de todo tipo de matéria, pois observou que a relação carga/massa do elétron era a mesma para qualquer gás que fosse colocado na Ampola de Crookes (tubo de vidro rarefeito no qual se faz descargas elétricas em campos elétricos e magnéticos). Com base em suas conclusões, Thomson colocou por terra o modelo do átomo indivisível e apresentou seu modelo, conhecido também como o "modelo de pudim com passas".
Rutherford (1911) – O modelo atômico de Rutherford é baseado nos resultados da experiência que Rutherford e seus colaboradores realizaram: bombardeamento de uma lâmina muito fina (delgada) de ouro (Au) com partículas alfa (positivas). Rutherford e seus colaboradores verificaram que, para aproximadamente cada 10.000 partículas alfa que incidiam na lâmina de ouro, apenas uma era desviada ou refletida, concluindo que o raio do átomo era 10.000 vezes maior que o raio do núcleo. Surgiu então em 1911, o modelo do átomo nucleado, conhecido como o modelo planetário do átomo: o átomo é constituído por um núcleo central positivo, muito pequeno em relação ao tamanho total do átomo, porém com grande massa e ao seu redor, localizam-se os elétrons com carga negativa (compondo a eletrosfera) e com pequena massa, que neutraliza o átomo.
Bohr (1913) – Nota-se no modelo de Rutherford dois equívocos:
* uma carga negativa, colocada em movimento ao redor de uma carga positiva estacionária, adquire movimento espiralado em direção à carga positiva acabando por colidir com ela;
* uma carga negativa em movimento irradia (perde) energia constantemente, emitindo radiação. Porém, sabe-se que o átomo em seu estado normal não emite radiação.
O físico dinamarquês Niels Bohr conseguiu "solucionar" os equívocos cometidos por Rutherford baseando-se na seguinte idéia: um elétron num átomo adquire apenas certas energias, e cada energia é representada por uma órbita definida. Se o elétron recebe energia, ele pula para uma outra órbita mais afastada do núcleo. Pode ocorrer no elétron a perda de energia por irradiação, e sendo assim, o elétron cai para uma órbita mais próxima do núcleo. Todavia o elétron não pode ficar entre duas órbitas definidas, específicas, pois essa não seria uma órbita estável. Conclui-se então que quanto maior a energia do elétron, mais afastado ele está do núcleo. Em outras palavras, um elétron só pode estar em movimento ao redor do núcleo se estiver em órbitas específicas, definidas, e não se encontra em movimento ao redor do núcleo em quaisquer órbitas. As órbitas permitidas constituem os níveis de energia do átomo (camadas K L M N... ).
Sommerfield (1916) - Após o modelo de Bohr postular a existência de órbitas circulares definidas, Sommerfield postulou a existência de órbitas não só circulares, mas elípticas também. Para Sommerfield, num nível de energia n, havia uma órbita circular e (n-1) órbitas elípticas de diferentes excentricidades. Por exemplo, no nível de energia n = 4 (camada N), havia uma órbita circular e três órbitas elípticas. Cada uma das órbitas elípticas constitui um subnível, cada um com sua energia.
Chadwick (1932) – Em 1932, Chadwick descobriu o nêutron, que seria a segunda partícula constituinte do núcleo, só que não dotado de carga elétrica, como seu vizinho positivo.
Resumindo:
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