Fizik atom mengkaji tindakan elektron dalam atom. Cabang fizik ini berasingan dengan fizik nuklear walaupun kesatuannya dalam kesedaran awam. Fizik atom tidak berkaitan dengan kajian proses antara nuklear, walaupun ciri nukleus mampu menjadi penting dalam fizik atom. Kajian terkini menumpukan pada aktiviti dalam kawalan kuantum, penyejuk dan perangkap atom dan ion, dinamik perlanggaran suhu rendah, kelakuan keseluruhan atom dalam gas (sistem degenerat Pengkondensan Bose-Einstein dan Fermi pekat), kepersisan ukuran pemalar asas, dan kesan elektron pada struktur dan dinamik.