Um 420 f.Kr. sagði Empedokles að allt efni væri gert upp af fjórum frumefni: jörðu, eldi, lofti og vatni. Fyrstu kenningar um atómfræði má rekja til Grikkja og Indlands. Gríska atómfræðin fer aftur til gríska heimspekingsins Demokritusar, sem lýsti því yfir að efni sé samsett af óskiptum og óaðskiljanlegum deildum sem kallast "atomos" um 380 f.Kr. Leucippus lýsti einnig yfir að atóm væru óaðskiljanlegasti hluti efnis. Þetta samræmist sambærilegri yfirlýsingu indverska heimspekingsmannsins Kanada í Vaisheshika sutras um sama tíma.
jörđ, eld, loft og vatn