Leucipo de Mileto (nacido en 500 a.C) y su discípulo Demócrito de Abdera (460 a.C) son por lo general presentados juntos en la filosofía, porque sus pensamientos son sólo una doctrina sostenida en varios textos conocidos como el trabajo de la escuela de Abdera. Este trabajo se refiere a lo que llamamos el atomismo.
El átomo (griego: a-tomos, lo no divisible, no desmenuzable) es para estos filósofos el principal elemento de la naturaleza. Son indivisibles, sólidos, indestructibles, eternos e invisibles y sólo pueden ser concebidos por el pensamiento, no percibido por los sentidos.Physis (naturaleza) se compone de un número ilimitado de átomos. Los átomos pueden existir en varias formas y habitan en otra forma de infinito: el vacío. En este sentido, los átomos se añaden, se desmenuzan, en movimiento, creando seres que percibimos por los sentidos (el movimiento).
Esto significa que, de acuerdo a la teoría atomista, sólo hay átomos y vacío. También significa que nuestros sentidos perciben una realidad transitoria, cambiante, pero ilusoria, porque incluso si nos aferramos los cambios de las cosas en el fondo, los elementos primarios que constituyen esta realidad no cambiarán nunca.
Así, el cambio, la mutación, los cambios se explican por la agregación o desagregación de los elementos clave que sólo podíamos aprender por el pensamiento. Esto no quiere decir que los sentidos provocan, pues, una ilusión, sino que lo que sabemos por la percepción, que es transitorio, no se refiere al conocimiento, una vez que el saber estaría en conocer las formas de los átomos (cuadradas, redondas, triangulares…) para así comprender como cada uno de ellos designa una calidad de los objetos que percibimos. Por ejemplo, un átomo triangular puede determinar un color o un sabor.
Fue a partir de la lectura de estos pensadores que la investigación culminó con el descubrimiento del átomo por los científicos del siglo XIX siguiendo los modelos de Rutherford-Bohr. Sin embargo, el átomo como lo concebimos hoy en día ya está subdividido en varias otras partículas como los protones, neutrones y electrones. A pesar de todo, el pensamiento original permanece en relación a que la materia puede tener siempre una menor partícula indivisible.