Современная наука знает об атомах если не всё, то очень многое. Давно известно, что их масса крайне мала. Сейчас массы атомов определены с высокой точностью, вот только вы­ражать их в привычных единицах — граммах — неудобно. Масса атома даже самого тяжёлого из земных эле­ментов, урана, составляет всего лишь 3,952•10^-22 г. Поэтому учёные, как правило, используют относительные атомные массы А_r (где r — начальная буква латинского слова relativus — «относительный»); это безразмерная величина, показывающая отношение массы атома данного элемента к 1/12 массы атома углерода-12. Значения относительных атомных масс изме­рялись (и уточнялись) неоднократно многими учёными.

Химический элемент — это атомы одного сорта или, по современному лаконичному определению, совокуп­ность атомов с определённым зарядом ядра Z. Заряд ядра равен числу прото­нов в нём; именно числом протонов обусловлена сущность химического элемента, его отличие от прочих. Вот почему и бесцветный лёгкий газ, со­стоящий из молекул Н₂, и положитель­но заряженные катионы Н⁺ в водных растворах кислот, и анионы Н^- в рас­плаве гидрида лития LiH, и протоны в физических ускорителях или в глуби­нах Солнца, и «холодные» нейтраль­ные атомы Н в межзвёздных про­странствах представляют собой один и тот же элемент — водород (Z=1). Более того, тяжёлые изотопы водоро­да — дейтерий (D, или ²Н) и тритий (Т, или ³Н), содержащие помимо одного протона один или два нейтрона, и ис­кусственно полученные сверхтяжё­лые изотопы ⁴Н и ⁵Н — это всё тот же элемент водород.

Всего в природе найдено 90 раз­личных элементов и ещё более 20 по­лучены искусственно. Химические элементы входят в состав простых и сложных веществ. Простые вещества (раньше их называли простыми тела­ми) образованы атомами одного и того же элемента, а сложные содер­жат атомы двух и более элементов.

Шаровые модели молекул

Очень образно о различии поня­тий элемента и простого вещества ска­зал в начале XX в. американский педа­гог Александр Смит: «Правильно будет, если мы будем говорить об элементе железе и об элементе сере в серни­стом железе; но никогда химик не ска­жет, что это соединение содержит простые вещества: железо и серу. Ес­ли бы он это сказал, то мы бы поняли его так, что данный материал предста­вляет собой не соединение, а смесь; мы стали бы ожидать, что одни части этого материала магнитны, подобно железу, а другие части имеют жёлтый цвет и растворяются в сероуглероде — чего в действительности нет».