Pada perkembangan selanjutnya, ditemukan beberapa fakta yang tidak dapat dijelaskan oleh teori atom Dalton, antara lain:
1) Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi
2) Tidak dapat menjelaskan daya gabung atom-atom. Misalnya, mengapa satu atom oksigen dapat bergabung dengan dua atom hidrogen membentuk air.
Menurut hasil eksperimen Rutherford, di dalam atom masih terdapat partikel-partikel yang lebih kecil. Atom mempunyai inti yang bermuatan positif, dikelilingi elektron yang bermuatan negatif. Ada dua jenis partikel yang terdapat pada inti atom, yaitu proton dan netron.
Massa sebuah proton kurang lebih sama dengan massa satu netron. Massa elektron kurang lebih 1/2000 masa sebuah proton. Massa elektron tersebut sedemikian kecil sehingga massa itu dapat diabaikan pada saat menghitung massa sebuah atom.
Netron adalah netral, artinya netron tidak mempunyai muatan. Proton mempunyai muatan positif. Besar muatan positif pada proton sama dengan besar muatan negatif pada sebuah elektron. Meskipun atom tersusun dari partikel-partikel lebih kecil, akan tetapi partikel tersebut tidak memiliki sifat seperti unsur yang dibentuknya. Sehingga para ilmuwan masih mengganggap atom sebagai pembentuk bangun dasar zat atau benda.
