Setiap materi terdiri dari partikel-partikel yang sangat kecil. Objek yang terdiri dari campuran beberapa materi bisa kita pisahkan untuk mendapatkan materi yang hanya terdiri dari satu jenis bahan. Bahan-bahan tersebut bisa kita bagi lagi menjadi molekul-molekul penyusunnya. Molekul-molekul tersebut bisa terdiri dari satu jenis atom atau lebih.
Setiap jenis atom terdiri dari beberapa elektron dan inti atom. Inti atom yang netral ditempeli oleh proton yang bersifat positif. Selain itu, inti atom juga dikelilingi elektron yang memiliki beberapa orbit di kulit atom. Elektron-elektron tersebut bersifat negatif. Setiap atom disebut denan nama unsur sesuai dengan berat inti dan susunan elektronnya. Contoh, unsur atom paling sederhana adalah atom yang terdiri dari satu elektron, yaitu hidrogen.
Atom yang utuh memiliki proton dan elektron yang sama. Atom tersebut bersifat netral. Walaupun begitu, elektron terluar akan terlepas dari atom sehingga elektronnya berkurang dan memiliki muatan positif. Sebaliknya, atom lain bisa menerima atom yang terlepas dan jadi atom yang bermuatan negatif. Atom yang tidak netral dinamai juga dengan ion positif dan ion negatif.
Lubang yang ditinggal elektron di dalam atom akan membentuk hole. Teori ini nantinya akan berguna pada saat kita membahas arus listrik.