Perbedaan utama antara molekul dan atom adalah bahwa molekul adalah kombinasi dari dua atau lebih atom melalui ikatan kimia sedangkan atom adalah spesies kimia individu yang dapat bergabung satu sama lain untuk membentuk molekul dan ion.
Semua materi di dunia terdiri dari atom dan molekul sehingga kita dapat menganggapnya sebagai bahan penyusun segala sesuatu di planet ini, termasuk kita. Dalam istilah awam, kita dapat mengatakan bahwa unit paling dasar dan juga terkecil dari setiap unsur kimia adalah atom. Unsur kimia adalah spesies atom. Misalnya, unit terkecil gas oksigen adalah atom oksigen; kita dapat mewakilinya dengan huruf O. Namun, atom oksigen ini tidak ada secara independen, dan hanya jika secara kimiawi bergabung dengan atom oksigen lain ia menjadi stabil. Ia kemudian menjadi molekul, dan kita dapat mewakilinya dengan rumus kimia O 2.