في حوالي 420 قبل الميلاد، قال إمبيدوكليس إن كل المادة تتكون من أربع مواد أساسية: الأرض والنار والهواء والماء. يمكن إرجاع النظرية المبكرة للذرة إلى اليونان القديمة والهند القديمة. يعود الذرة اليونانية إلى الفيلسوف اليوناني ديموقريطس، الذي أعلن أن المادة تتكون من جسيمات غير قابلة للتجزئة وغير قابلة للتدمير تسمى "ذرات" حوالي 380 قبل الميلاد. أعلن لوكيبوس أيضًا أن الذرات هي الجزء الأكثر غير قابلة للتجزئة من المادة. تزامن هذا مع إعلان مماثل من قبل الفيلسوف الهندي كانادا في فايشيشيكا سوتراس في نفس الفترة. في نفس الأسلوب ناقش وجود الغازات. ما أعلنه كانادا السوترا، أعلنه ديموقريطس من قبل الميلاد من قبل ديموقريطس.
الأرض، النار، الهواء والماء