Консепсияи атомизмро дар асри XVIII физик ва химикдони шаҳири англис Ҷон Далтон (1766-1844) аз нав инкишоф дод. Илова бар ин, вай вазни атомии гидрогенро ҳамчун воҳид қабул карда, вазни атомии газҳои дигарро нисбат ба вазни он муқоиса намуд. Баъд аз тадқиқоти Далтон омӯзиши нисбатан мукаммали хосиятҳои физикавию химиявии атомҳо оғоз гардид. Дар аввалҳои асри XIX далелҳои таҷрибавие (ҳаракати Броунӣ, таҷрибаи Перрен, ҳодисаи диффузия ва ғ.) ба вуҷуд омаданд, ки сохти атомӣ доштани моддаҳоро тасдиқ карданд. Дар нимаи дуюми асри XIX бошад, олими номвари рус Д.И. Менделеев (1834-1907) системаи элементҳои химиявиро, ки ба вазни атомии элементҳо асос карда шудааст, тартиб дод.
Дар охири асри XIX дар физика кашфиёте рӯи кор омаданд, ки сохти мураккаб доштани атомро тасдиқ намуданд. Махсусан, ин ҳодиса соли 1896 баъди аз тарафи физики фаронсавӣ Анри Беккерел (1852-1908) бақайдгирии нурафкании намакҳои уран (ҳодисаи мазкур каме баъдтар афканишоти радиоактивӣ ном гирифт) бараъло маълум гардид. Қобилияти ионизатсиякунии нурафкании радиоактвиро омӯхта, соли 1899 физики англис Эрнест Резерфорд (1871-1937) муқаррар намуд, ки ин нурафканӣ аз ду қисм иборат аст ва онҳоро α- ва β- нурҳо номид. Химик ва физикдони фаронсавӣ Паул Виллард (1860-1934) бошад, таркиби афканишоти радиоактивиро омӯхта, соли 1900 g- нурҳоро кашф намуд. Ҳамон сол Резерфорд исбот кард, ки α- нурҳо аз сели зарраҳои мусбат иборат мебошанд. Андак баъдтар Беккерел тасдиқ намуд, ки β-нурҳо аз сели зарраҳои манфӣ (электронҳо) иборатанд. Омӯзиши g- нурҳо нишон дод, ки онҳо мавҷи электромагнитӣ буда, ба g- нурҳо майдони магнитӣ таъсир намекунад ва суръати паҳншавиашон ба 3 · 108 м/с баробар мебошад.
Тасдиқ гардидани сохти мураккаб доштани атом марҳалаи муҳимтарини ташаккулёбии физикаи муосир ба шумор меравад. Соли 1904 аввалин шуда, физики машҳури англис Ҷозеф Ҷ. Томсон (1856-1940) модели атомиеро пешниҳод намуд, ки мувофиқи ақидаи ӯ атом шакли кураро дошта, радиуси он ба 10–8 см баробар аст. Сохти дурусти модели ядрои атомро соли 1911 бо роҳи таҷрибавӣ Э. Резерфорд нишон дод. Модели ядроии пешниҳод кардаи Резерфорд яке аз қадамҳои бузурге барои ифода намудани сохти атом ба шумор меравад. Вале, ин назария сабаби устувории атомҳоро пурра намегардонад, зеро ки ҳангоми дар атрофи ҳаста давр задани электрон, парокандашавии энергия мушоҳида мешавад, ки ин ба гум шудани энергия оварада мерасонад. Соли 1913 бошад, физики даниягӣ Нилс Бор (1885-1962) дар бораи сохти атом таклифи бисёр хубе намуд, ки он модели ядроии атомро бо назарияи квантии рӯшноӣ муттаҳид менамояд. Дар давоми солҳои 1916-1925 назарияи сохти атомии Борро нисбати назарияи бисёрэлектронии сохти атомҳо физики олмонӣ Арнолд Зоммерфелд (1868-1951) инкишоф дод. Зоммерфелд чунин пешниҳод намуд, ки орбита (мадор) - и статсионарии электронҳо дар атом на танҳо доиравӣ, балки эллиптикӣ буда, дар фазо ба таври дилхоҳ ҷойгир мешавад. Дар асоси таҷрибаҳо тасдиқ карда шуд, ки атом аз ядрои мусбат заряднок ва электронҳои аз рӯи мадорҳои гуногун дар атофи ядро даврзанада иборат мебошад. Дар дохили атом аввалин зарраи элементарие, ки кашф карда шуд, электрон мебошад ва онро соли 1897 Ҷ.Ҷ. Томсон кашф намуд. Соли 1911 олими амрикоӣ Роберт Милликен (1868-1953) қимати заряди электронро (е = 1,6 · 10–19 Кл) муайян кард. Массаи электрон бошад, ба me = 9,1 · 10–31 кг баробар аст. Соли 1919 аз тарафи Э. Резерфорд зарраи мусбатзаряд - протон, соли 1932 аз ҷониби Ҷеймс Чэдвик (1891-1974) нейтрон, соли 1936 аз тарафи Карл Андерсон (1905-1991) антизарраи электрон - позитрон, соли 1955 аз ҷониби Эмилио Серге (1905 - 1989) ва Оуэн Чемберлен (1920-2006) антипротон, соли 1995 аз тарафи Мартин Перл (тав. 1927) тау-лептон ва аз ҷониби дигар олимон зарраҳои мухталифи бунёдию суббунёдӣ кашф гардиданд. Дар замони муосир бошад, омӯзиш ва тадқиқи зарраҳои элементарӣ бо суръат рушду равнақ меёбад. Масалан, дар химия соли 2006 элементи 118-ум ва соли 2009 унсури 117-ум синтез карда шуданд, дар биология соли 2010 технологияи сунъии қаноатбахши «in vitro» кашф гардид ва дар физика соли 2013 зарраи бунёдие бо номи «бозони Ҳиггс» (ба шарафи физик - назариётчии британӣ Питер Ҳиггс (тав. 1929)) кашф карда шуд. Бо пайдо шудани микроскопҳои электронии пуриқтидору ҳассос, бори аввал соли 1974 расми молекула ва атомҳои алоҳида ҳосил карда шуд.
Ҳамин тавр, дар дохили атом ва таркиби ядрои он сол то сол зарраҳои бунёдӣ пайи ҳам кашф шуда истодаанд ва бозомӯзиии онҳо дар замони муосир низ идома дорад.