Apie 420 m. pr. m. e. Empedoklis teigė, kad visa materija yra sudaryta iš keturių elementarių medžiagų: žemės, ugnies, oro ir vandens. Ankstyvą atomizmo teoriją galima atsekti iki senovės Graikijos ir senovės Indijos. Graikiškas atomizmas prasidėjo nuo graikų filosofo Demokrito, kuris apie 380 m. pr. m. e. paskelbė, kad materija yra sudaryta iš nedalomų ir nepažeidžiamų dalelių, vadinamų "atomos". Leukippas taip pat pareiškė, kad atomai buvo labiausiai nedaloma materijos dalis. Tai sutapo su panašiu indų filosofo Kanados pareiškimu savo Vaisheshika sutrose maždaug tuo pačiu laikotarpiu.
Žemė, ugnis, oras ir vanduo