在原子结构和量子力学逐渐被世人广泛接受之后，随之而来的就是对由大量原子、分子或离子聚集而成的物质的物理性质、结构、内部运动规律及其化学性质和变化有了真正的认识。从根本上改变了20世纪之前在物质的组成、物质的物理、化学性质以及物质变化研究领域中建立起来的一些基本概念。原来仅是经验规律的元素周期律得到理论的解释；以原子论为核心的研究，发展到了主要以原子、分子这两个概念为基础的研究，主要通过研究电子在分子、原子中的分布和运动规律，更深刻地揭示物质的物理化学性质和物理化学变化，电子成为一个研究的结构单元；物理与化学统一成为物质科学，并开始向生物和更广阔的科学研究领域发展。