Fizik atom ialah cabang fizik yang mengkaji atom-atom sebagai sebuah sistem terpencil yang terdiri daripada elektron dan nukleus atom, khususnya susunan elektron di sekeliling nukleus dan proses yang terlibat. Sudah tentu, ini termasuk ion serta atom neutral, kecuali dinyatakan. Bagi rencana ini, istilah atom termasuk ion.Istilah fizik atom sering dikaitkan dengan kuasa nukleur dan bom nuklear, disebabkan "nuclear" adalah sinonim untuk "atom" dalam bahasa Inggeris piawai. Bagaimanapun, ahli-ahli fizik membezakan antara "fizik atom" dan "fizik nuklear". Fizik atom mengolahkan atom sebagai sebuah sistem elektron dengan satu nukleus, manakala fizik nuklear hanya mengkaji nukleus atom sahaja. Sebagaimana dengan bidang-bidang sains yang lain, batas bidang fizik atom adalah kabur, dengan fizik atom biasa dianggap sebagai sebahagian fizik atom, molekul, dan optik. Kelompok-kelompok penyelidikan fizik biasanya dikelaskan sebegitu.