Badanie struktury atomu, jego właściwości dynamicznych, w tym energii Państwa i jego oddziaływań cząstek i pól. Te są niemal całkowicie określona przez prawa mechaniki kwantowej, z bardzo wyrafinowane korekt wymaganych przez Elektrodynamika kwantowa. , Pomimo złożoności ogromnej większości systemów Atomowej, w których każdy elektronów współdziała z jądro i wszystkich innych orbitującego elektrony, wavelike charakter cząstek, w połączeniu z Pauliego, wyniki w tablicy zdumiewająco uporządkowany Atomowej właściwości. Te są systematized przez Mendelejew okresowym. Oprócz ich klasyfikacji aktywności chemicznej i masy atomowej, różnych elementów tej tabeli charakteryzują się szeroki zakres właściwości możliwe do zaobserwowania. Te obejmują Powinowactwo elektronowe, polaryzowalność, moment pędu, kilka chwil elektryczne i pola magnetycznego.