Первые представления о том, что вещество состоит из отдельных неделимых частиц, появились в глубокой древности и поначалу разрабатывались в русле общих философских представлений о мире. Например, некоторые философские школы Древней Индии (I тыс. до н. э.) признавали не только существование первичных неделимых частиц вещества (ану), но и их способность соединяться друг с другом, образуя новые частицы. Аналогичные учения существовали и в других странах древнего мира. Наибольшую известность и влияние на последующее развитие науки оказала древнегреческая атомистика, создателями которой были Левкипп (V в. до н. э.) и Демокрит (р. ок. 460 до н. э. — ум. ок. 370 до н. э.). «Причинами всех вещей,— писал древнегреческий философ и ученый Аристотель (384–322 до н. э.), излагая демокритовское учение,— являются определенные различия в атомах. А различий этих три: форма, порядок и положение». В работах самого Аристотеля встречается важное понятие о миксисе — однородном соединении, образованном из различных веществ. Позднее древнегреческий философ-материалист Эпикур (342–341 до н. э. — 271–270 до н. э.) ввел понятие о массе атомов и их способности к самопроизвольному отклонению во время движения. Важно отметить, что, по мысли многих древнегреческих ученых, сложное тело — это не простая смесь атомов, а качественно новое целостное образование, наделенное новыми свойствами. Однако у греков еще не выработалось понятие об особых «многоатомных» частицах — молекулах, промежуточных между атомами и сложными телами, которые были бы мельчайшими носителями свойств тел.