De atomaire stoffen vormen maar een kleine stofgroep. In atomaire stoffen zijn de atomen onderling verbonden door middel van een atoombinding. Op die manier ontstaat er een groot netwerk van atomen. Atomaire stoffen hebben geen verhoudings- of molecuulformules.
Voorbeelden van atomaire stoffen zijn:
diamant en grafiet: C(s)
(diamant en grafiet zijn de twee verschijningsvormen van koolstof; ze hebben een verschillend kristalrooster, maar de formule is dus hetzelfde)
zwarte fosfor: P(s)
silicium: Si(s)
zwavel: S(s)
Atomaire stoffen geleiden geen stroom. Een uitzondering is grafiet; deze stof geleidt wel een elektrische stroom.
De edelgassen vormen nog een aparte groep atomaire stoffen. Edelgassen kunnen namelijk geen atoombindingen vormen (al zijn er uitzonderingen). De gassen bestaan uit losse, ongebonden atomen.