Aux différentes échelles, la matière peut être considérée comme un jeu de construction : étoiles dans une galaxie, cellules vivantes d’un animal, molécules d’eau, atomes d’un cristal, noyaux/électrons d’un atome, particules élémentaires
Tout échantillon de matière (échelle macroscopique) est constitué d'un nombre gigantesque d'entités chimiques élémentaires (atomes, molécules).
Les liaisons entre atomes sont de nature électromagnétique. Les théories sur les liaisons chimiques permettent de comprendre ce jeu de construction et la cohésion de la matière aux différentes échelles.
- L'ordre : Les cristaux et les réseaux cristallins.
- Le désordre : les gaz, les liquides, les plasmas
Depuis l’apparition du microscope à effet tunnel en 1981, premier outil à manipuler les atomes un à un, une nouvelle frontière est franchie par les scientifiques qui peuvent désormais manipuler les molécules ou les atomes un à un.
Rutherford : L’atome est vide. Le modèle atomique avec noyau et électrons périphériques.
Lavoisier pose les bases de la chimie, explique les réactions avec l'oxygène, distingue « Eléments » et « Corps composés », établit une nomenclature, etc.