رشته فیزیک اتمی که مربوط به فیزیک جدید است از زمانی متولد شد که دانشمندان متوجه شدند کوچکترین جزء در طبیعت اتم نیست بلکه اتم از اجزای کوچکتری به نام الکترون‌ها و هسته تشکیل شده است. یعنی اتم از هسته‌ای تشکیل شده است که الکترون هایی در اطراف آن می‌گردند.
فیزیک اتمى شاخه اى از علم فیزیک است که به بررسی اتم به‌عنوان یک سیستم منفرد و متشکل از الکترون‌ها و هسته می‌پردازد. مقوله ی اصلی این شاخه از علم فیزیک آرایش الکترون‌ها اطراف هسته و فرآیندهایی‌ست که این آرایش را تغییر می‌دهند.
فیزیک اتمی در درجه ی اول اتم‌های منفرد را مد نظر قرار می‌دهد. مدل‌های اتمی یک هسته و چند الکترون در اطراف آن را شامل می‌شوند. در این مدل‌ها یونیذه شدن یا برانگیختگی توسط فوتون‌ها یا برخورد با ذرات اتمی بررسی می‌شود. تشکیل مولکول‌ها یا وضعیت اتم‌ها در حالت جامد یا ماده ی چگال در فیزیک اتمی نمی‌گنجد.
