Atomların yapısını oluşturan unsurların nasıl etkileştiğini inceler. Atom konusu normalde kimyanın inceleme alanıyken birçok hareket ve kuvvet unsurunun atom içerisinde yer alması onun fizik içinde de incelenmesini zorunlu kılmıştır. Elektronların hareketi, fotonlar, atom altı parçacıkların davranışı gibi konular atom fiziği içerisinde incelenir.