Der Hauptunterschied zwischen atomaren und molekularen Elementen besteht darin, dass das atomare Element eine chemische Spezies ist, die als unabhängige Atome existiert, während das molekulare Element eine molekulare Substanz ist, die aus zwei oder mehr Atomen eines einzelnen Elements besteht.
Atomelemente sind die stabilsten chemischen Elemente; hauptsächlich die Edelgase. Daher können sie als unabhängige Atome existieren. Sie können aber auch chemische Reaktionen eingehen, um Verbindungen zu bilden. Im Gegensatz dazu sind molekulare Elemente chemische Verbindungen, die mindestens zwei Atome desselben chemischen Elements enthalten. Diese Atome binden über die Bildung chemischer Bindungen zwischen den Atomen miteinander.