在過去的很長一段時間裡，人們都認為原子是構成物質的最小微粒，直到19世紀末，人們才開始意識到原子也有內部構造，它們由原子核和電子構成，而隨著研究的深入，人們更是驚訝地發現，原子內部其實是很空曠的，可以說原子內有99.9999%以上都是空的。
為了方便理解原子的空曠程度，我們不妨來看一個具體的例子，我們知道，氫原子是結構最簡單的原子，它的原子核其實就是一個質子，在它的核外空間中，只有一個電子在圍繞著原子核運行。
測量數據表明，一個處於基態的氫原子的半徑約為0.528乘以10的負10次方米，而質子的半徑為0.833乘以10的負15次方米，簡單計算可知，其原子半徑是原子核半徑的大約63385倍，至於電子的半徑，目前暫時沒有具體的測量值，但可以確定的是，電子的半徑不會超過10的負16次方米。
也就是說，假如我們把一個處於基態的氫原子的半徑放大成500米，那麼按照同樣的比例放大之後，其原子核的半徑也僅為大約0.79厘米，這與我們常見的玻璃彈珠差不多，而電子的半徑在放大之後，卻最多只有1毫米。
據此我們可以清楚地看到原子的內部有多空曠，那麼在原子內部的空間裡，除了原子核和電子之外，還存在著什麼呢？或許有人會認為，那裡存在著空氣，但實際情況卻並非如此，要知道從微觀層面來看，空氣本身就是一大堆的原子，並且這些原子中的絕大部分還結合成了氣體分子，顯而易見的是，我們不可能把一個原子塞進另一個原子裡面去，所以原子內部是不可能存在空氣的。
既然如此，那除了原子核和電子之外，原子內部的空間就是絕對真空嗎？答案是否定的，下面我們就來簡單了解一下，那裡存在著什麼。
一、光子
正如我們所知，原子核帶正電荷，電子則帶負電荷，這兩者之間的電磁相互作用是原子維持結構穩定的重要因素，那原子核和電子之間的電磁相互作用是通過什麼途徑來傳遞的呢？答案就是光子，根據粒子物理學中的標準模型，光子正是電磁相互作用的「媒介粒子」。
另一方面來講，當原子中的電子從高能級躍遷到低能級時，也有一個釋放光子的過程，因此可以說，在原子內部的空間裡是有光子存在的。
二、中微子
中微子是一種極為微小的基本粒子，它們的質量和體積比電子還要小得多，所以引力對中微子可以忽略不計，更重要的是，中微子不會參與電磁相互作用和強相互作用，而只會參與弱相互作用，要知道弱相互作用是發生在原子核內的夸克層面上的，而中微子一頭撞上原子核的機率微乎其微，因此在絕大多數的時候，中微子都可以在原子內部的空間中直接穿過。
宇宙中的那些恆星，隨時都會產生數量極為龐大的中微子，比如說太陽每秒鐘產生的中微子，其數量級就高達10的38次方，以至於地球上每平方厘米的面積，每秒鐘通過的中微子數量級可以高達10的10次方，據此我們不難推測出，在原子的內部，經常會出現中微子的「身影」。
三、原子核衰變產生的各種粒子
宇宙萬物都會自發地趨向於最穩定的狀態，原子核也不例外，所以當一個原子核處於不太穩定的狀態時，它就有可能會發生衰變，進而向更穩定的狀態轉變，在此過程中，原子核就會釋放出多種粒子。
比如說當原子核發生α衰變時，會釋放出一個由兩個中子和兩個質子組成的α粒子（也就是氦-4原子核），而當原子核發生β衰變（或正β衰變）時，會釋放出電子（或正電子）、同時還會釋放出中微子，而這些粒子就會在原子內部的空間中短暫地存在。
四、希格斯場
上世紀60年代，物理學家彼得.希格斯（Peter Higgs）提出理論稱，宇宙中有一種無處不在的場，其作用是給所有的基本粒子賦予質量，我們可以簡單地將其理解為，這種場就像是一種無形的液體，當基本粒子在其中運動時，就可能會受到它的「阻力」，而這種「阻力」的大小其實就是我們所說的質量。
希格斯提出的這種場就被稱為希格斯場，他認為不同的基本粒子與希格斯場的相互作用強度各不相同，因此它們的質量也不同，而有些基本粒子不會與希格斯場相互作用，所以它們的質量（準確地說是靜質量）就為零，比如說光子。
2013年，歐洲核子研究組織（CERN）證實了希格斯場是真實存在的。所以顯而易見的是，電子是有質量的基本粒子，而構成原子核的中子和質子的夸克，也是有質量的基本粒子，因此在原子內部的空間中，當然也存在著希格斯場。
五、引力子
引力、電磁力以及強、弱相互作用力，並稱為宇宙中的四大基本力，在它們之中，有三種基本力的「媒介粒子」已被科學家確定，即電磁力通過光子傳遞，強相互作用力通過膠子傳遞，弱相互作用力通過W±玻色子和Z玻色子傳遞，所以科學家推測，引力也應該是由一種「媒介粒子」來傳遞的，而這種假想中的粒子就被稱為引力子。
據此我們也可以做這樣一種推測：原子核和電子都是有質量的，而只要有質量，就可以產生引力，所以原子核和電子之間是有引力的，儘管這種引力微小到可以忽略不計，但它們確實是存在的，因此可以說，如果引力子真的存在，那在原子內部的空間裡，也有它們的「身影」。
小結
綜上所述，我們可以看到，儘管原子內有99.9999%以上都是空的，但那裡並不是絕對真空。就目前的情況來看，我們人類對原子內部的微觀世界了解得並不算多，期待在未來日子裡，科學家能夠發現原子內部更多的秘密。