El desarrollo de los modelos de estructura del átomo, desde el primer modelo que propuso Thomson, hasta el modelo atómico mecano-cuántico aceptado hoy, abrió el camino a nuevos e importantes problemas. Algunos de estos problemas son:

El modelo de estructura del átomo y, en especial, la aclaración de la configuración electrónica trajo un gran avance a la interpretación de las propiedades química de los elementos y explicó su periodicidad. Esta cuestión se trata en el tema dedicado a la Estructura atómica y Sistema Periódico de los elementos

Aquí se ha señalado el impulso que dio a este problema el descubrimiento del neutrón, así como considerar una nueva interacción: la fuerza nuclear. Éstos avances fueron únicamente el punto de partida de un largo y fértil desarrollo de una rama entera de la física, hoy de gran actualidad: La Física nuclear.

¿Tienen las partículas identificadas como componentes del átomo una estructura interna?

Ya hemos visto que esta cuestión se sugiere al interpretar el modelo cuántico y se relaciona también con el descubrimiento de otras partículas. Tras el descubrimiento de las tres partículas mencionadas (protón, neutrón y electrón) se encontraron otras (neutrino, fotón,..), se descubrieron sus antipartículas (positrón, antiprotón, antineutrón,..) y se vio que por debajo de todas ellas, existen componentes más básicos (quark). Todo ello es objeto de estudio de una de las principales ramas actuales de la física: La Física de partículas.