Demokrit regnes i dag som atomteoriens fremste representant i antikken. Sammen med sin læremester, Leukippos fra Miletos, skal Demokrit være den første som fremsatte atomteorien. Den hevder at alt kan deles i stadig mindre stykker, inntil man når en nedre grense. De minste udelelige stykkene kalte han for atomer. Atomene beveger seg i et tomt rom (intet) av naturlig egenbevegelse. Minstedelene måtte være udelelige, mente Demokrit, fordi dersom man delte dem opp i det uendelige, ville de til slutt bli for små til å kunne sette sammen i virkelighet.