Atomlar çoğunlukla boş alan değildir çünkü tamamen boş alan diye bir şey yoktur . Aksine, uzay çok çeşitli parçacıklar ve alanlarla doludur. Belirli bir hacimdeki tüm parçacıkları ve alanları emmek, alanı tamamen boşaltmayacaktır çünkü vakum enerjisi nedeniyle yeni parçacıklar hala var olmaya devam edecektir. Ayrıca Higgs alanı kaldırılamaz. Elektronlar, protonlar ve nötronlar dışında her türlü alanı ve parçacığı göz ardı etsek bile atomların hala boş olmadığını görüyoruz. Atomlar elektronlarla doludur. Atomun kütlesinin büyük bir yüzdesinin küçük çekirdeğinde yoğunlaştığı doğrudur ancak bu, atomun geri kalanının boş olduğu anlamına gelmez. Aksine, atomun geri kalanının nispeten düşük yoğunluğa sahip olduğu anlamına gelir.
Boş atomun yanlış anlaşılması, ilköğretim seviyesindeki yanlış bilim kitaplarında öğretilmektedir ve elektronların top olduğu şeklindeki yanlış resme dayanmaktadır. Bu görüşe göre atom, kendisi de bir top olan atom çekirdeğinin etrafında hızla dönen elektron toplarından oluşur. Dolayısıyla bu resimde elektronlar ile çekirdek arasındaki boşluk boş alandır. Bu tabloyu (Bohr modelini) hayal etmek basit olsa da, bunun yanlış olduğu neredeyse bir yüzyıl önce gösterildi. Elektronlar (tüm parçacıklar gibi) duruma bağlı olarak kısmen parçacık, kısmen de dalga benzeridir. Elektronlar, atomlara rahatsız edilmeden bağlandıklarında dalga gibi davranırlar. Bu dalgalar atomun tamamını dolduracak şekilde yayılan üç boyutlu olasılık yoğunluk dalgalarıdır. Elektronlar düzgün bir şekilde yayılmazlar, bunun yerine "orbitaller" adı verilen belirli dağılım modellerini takip ederler. Yörüngelerin şekli tüm kimyasal reaksiyonların temelini oluşturur. Bazı yörüngelere örnek olarak, hidrojenin ilk birkaç en düşük durumundaki tek elektron yoğunluk dağılımı sağda gösterilmiştir. Açık renkli noktalar elektronun daha yüksek yoğunluğa sahip olduğu bölgeleri gösterir. Her görüntünün tek bir elektronu temsil ettiğini unutmayın. Tek bir görüntüdeki farklı ışık noktaları ve bantların tümü, tek bir elektronun dalga durumunun parçasıdır. Bağlı elektronlar bulanık yoğunluk dalgaları halinde yayıldığından, bir atomun kesin bir "kenarı" yoktur. Elektron aslında tüm alanı dolduracak şekilde yayılır, ancak atomdan uzakta ihmal edilebilecek kadar incedir. İlginç bir şekilde, atomdaki elektronlar çekirdeğin kendisiyle örtüşecek şekilde bile yayılıyor. Bu elektron-çekirdek örtüşmesi, çekirdekteki bir protonun bir elektronla reaksiyona girip bir nötrona dönüşebileceği elektron yakalama etkisini mümkün kılar. Eğer atomların çoğunluğu boş alan olsaydı, bu alanı ortadan kaldırıp atomları küçültebilirdik. Gerçekte atomlarda boşluk yoktur. Aksine, tamamen yayılmış elektronlarla doludurlar, bu da atomların büzülmesini imkansız hale getirir.
Boş atomun yanlış anlaşılması, ilköğretim seviyesindeki yanlış bilim kitaplarında öğretilmektedir ve elektronların top olduğu şeklindeki yanlış resme dayanmaktadır. Bu görüşe göre atom, kendisi de bir top olan atom çekirdeğinin etrafında hızla dönen elektron toplarından oluşur. Dolayısıyla bu resimde elektronlar ile çekirdek arasındaki boşluk boş alandır. Bu tabloyu (Bohr modelini) hayal etmek basit olsa da, bunun yanlış olduğu neredeyse bir yüzyıl önce gösterildi. Elektronlar (tüm parçacıklar gibi) duruma bağlı olarak kısmen parçacık, kısmen de dalga benzeridir. Elektronlar, atomlara rahatsız edilmeden bağlandıklarında dalga gibi davranırlar. Bu dalgalar atomun tamamını dolduracak şekilde yayılan üç boyutlu olasılık yoğunluk dalgalarıdır. Elektronlar düzgün bir şekilde yayılmazlar, bunun yerine "orbitaller" adı verilen belirli dağılım modellerini takip ederler. Yörüngelerin şekli tüm kimyasal reaksiyonların temelini oluşturur. Bazı yörüngelere örnek olarak, hidrojenin ilk birkaç en düşük durumundaki tek elektron yoğunluk dağılımı sağda gösterilmiştir. Açık renkli noktalar elektronun daha yüksek yoğunluğa sahip olduğu bölgeleri gösterir. Her görüntünün tek bir elektronu temsil ettiğini unutmayın. Tek bir görüntüdeki farklı ışık noktaları ve bantların tümü, tek bir elektronun dalga durumunun parçasıdır. Bağlı elektronlar bulanık yoğunluk dalgaları halinde yayıldığından, bir atomun kesin bir "kenarı" yoktur. Elektron aslında tüm alanı dolduracak şekilde yayılır, ancak atomdan uzakta ihmal edilebilecek kadar incedir. İlginç bir şekilde, atomdaki elektronlar çekirdeğin kendisiyle örtüşecek şekilde bile yayılıyor. Bu elektron-çekirdek örtüşmesi, çekirdekteki bir protonun bir elektronla reaksiyona girip bir nötrona dönüşebileceği elektron yakalama etkisini mümkün kılar. Eğer atomların çoğunluğu boş alan olsaydı, bu alanı ortadan kaldırıp atomları küçültebilirdik. Gerçekte atomlarda boşluk yoktur. Aksine, tamamen yayılmış elektronlarla doludurlar, bu da atomların büzülmesini imkansız hale getirir.