בסביבות 420 לפנה"ס, אמפדוקלס הצהיר כי כל החומר מורכב מארבע חומרים אלמנטליים: אדמה, אש, אוויר ומים. התיאוריה המוקדמת של אטומיזם יכולה להימצא ביוון העתיקה והודו העתיקה. אטומיזם יווני מתוארך עד לפילוסוף היווני דמוקריטוס, שהצהיר כי החומר מורכב מחלקיקים בלתי ניתנים לחלוקה ובלתי ניתנים להשמדה הנקראים "אטומים" בסביבות 380 לפנה"ס. לויקיפוס גם הצהיר כי אטומים הם החלק הבלתי ניתן לחלוקה ביותר של החומר. זה התגלם בהצהרה דומה של הפילוסוף ההודי קנדה בסוטרותיו וייששיקה בערך באותה תקופה. באותה צורה הוא דן בקיום גזים. מה שהסוטרה של קנדה הצהירה, דמוקריטוס הצהיר על ידי פילוסוף מוסקלי. שניהם סבלו ממחסור של נתונים אמפיריים. ללא הוכחה עיקבית, א
אדמה, אש, אוויר ומים.