Etrafındaki maddeleri inceleyen Democritus bunların nelerden oluşabileceğine kafa yorarken bölünemeyen anlamına gelen atomos kavramını ortaya atmıştır.. Dalton ise atomların küreye benzediğini söyleyerek kendi modelini oluşturmuştu ve buna da Dalton atom modeli ismi verilmişti. Dalton'un modeline göe atomlar küçük ve bölünemezdi.  Atomu bilye misali küresel ve içi dolu şeklinde tanımlamıştı

Joseph John Thomson katot ışınlaır deneyi ile Katot ışınlarının yüklü olup olmadığını anlamak için ışınların geçtiği yola iki adet zıt yüklü levha koydu ve ışınların bu levhalar arasından geçmesini sağladı. Yaptığı deneyler sırasında ışınların pozitif yüklü levhaya doğru kırıldığını gözlemledi. Bu tek bir sebepten olabilirdi: Işınlar negatif yüklü olmalıydı! 

Thomson böylelikle zıt yüklerin bir arada bulunduğu, üzümlü keke benzeyen bir atom modeli oluşturmuştu.

 Rutherford Thomson'ın atom modelini kanıtlamak için alfa saçılması deneyini yapmıştır. Deneyinde pozitif yüklü alfa taneciklerinin altın levhadan geçerken saçıldığını gözlemlemiştir. Bazılarının ise saçılmadan doğrudan geçtiğini fark eden Rutherford, atomun büyük kısmının boşluktan olduğunu görmüştü. Çok az bir kısmın ise levhaya çarpıp geri döndüğünü fark etmişti. 

 Bu deneyle beraber kendi atom modelini oluşturan Rutherford, modelinde pozitif yüklerin tümü çekirdek denilen küçük bölmede toplanmıştı. Atomun büyük kısmı boşluktan oluşuyordu ve elektronlar bu kısımlarda bulunup çekirdek etrafında dönüyorlardı. Böylelikle Thomson'un artı ve eksi yüklerin homojen dağılımı ilkesi çürütülmüş oldu.

 1913 yılında Niels Bohr yeni bir atom modeli geliştirmişti. Bu modelinde Hidrojen gibi tek elektronlu atomlarla çalışmıştı. Yörüngeli model olarak anılan Bohr atom modelinde elektronlar çekirdek etrafındaki bu yörüngelerde bulunurdu. Bu yörüngelere ise enerji düzeyi, katman veya kabuk demiştir. Elektronun çekirdeğe en yakın olduğu ve düşük enerjili hali temel halken, dışarıdan enerji alan elektron uyarılarak yüksek enerji düzeyine çıkıp uyarılmış hale geçer.