La nivel atomic, materia este formată din atomi, care se combină pentru a forma molecule și substanțe chimice mai complexe. Proprietățile unui material sunt influențate de proprietățile atomilor și moleculelor care îl formează, precum structura cristalină, densitatea și conductivitatea electrică. Înțelegerea acestor proprietăți este esențială pentru dezvoltarea de noi materiale cu diferite proprietăți și întrebuințări.