Študija o strukturi atoma, njene dinamični lastnosti, vključno z energijo in njeno interakcije z delci in polja. Ti zakoni kvantne mehanike, skoraj popolnoma določeni z zelo rafinirani potrebne popravke s kvantni elektrodinamiki. Kljub ogromen zapletenosti večina atomsko sistemov, v katerih vsak elektronov komunicira z jedra in vse druge vrteče elektronov, wavelike naravo delcev, kombinirana z Paulijevega izključitvenega načela, rezultati v matriki neverjetno urejeno atomsko lastnosti. Ti so systematized z Mendelejev periodnega. Poleg njihove razvrstitve po kemičnih dejavnosti in atomsko maso, različnih elementov te tabele so značilna najrazličnejše opazljivih lastnosti. Ti vključujejo elektronske afinitete, polarizability, Vrtilna količina, več električni trenutkov in magnetizem.