Atom modelleri ve teorileri, atomun yapısını anlamak için bilim insanlarının yüzyıllar boyunca geliştirdiği farklı yaklaşımları içerir.
Atom modelleri sıralaması tarihsel süreç içinde önemli gelişmeler göstermiştir. İlk olarak Democritus atom modeli ile maddenin bölünemez en küçük yapı taşı olduğu fikri ortaya atılmıştır. Daha sonra Dalton Atom Modeli ile atomun içi dolu küre şeklinde olduğu düşünülmüştür. Rutherford atom modeli ile atomun çekirdekli yapısı keşfedilmiş, elektronların çekirdek etrafında güneş sistemi gibi döndüğü öne sürülmüştür. Rutherford atom modeli Eksiklikleri nedeniyle Niels Bohr atom modeli geliştirilmiş ve elektronların belirli enerji seviyelerinde bulunduğu açıklanmıştır.
Modern Atom modeli günümüzde kabul gören en gelişmiş modeldir. Modern atom modeli özellikleri arasında elektronların belirli olasılıklarla bulunabileceği orbital kavramı yer alır. Temel enerji düzeyi elektronların en düşük enerji seviyesini gösterir ve temel enerji düzeyi nasıl artar sorusu atomun uyarılması ile ilgilidir. Atomun uyarılma yolları arasında ısı, ışık ve elektrik enerjisi bulunur. Uyarılmış atom örnekleri neon lambalar ve floresan ışıklarda görülebilir. Enerji seviyeleri fizik açısından kuantum sayıları ile belirlenir ve her element için farklı elementin en yüksek enerji düzeyi vardır. 3. temel enerji düzeyi gibi spesifik enerji seviyeleri elektronların yerleşimini belirler.