Tärkein ero atomi- ja molekyylielementtien välillä on se, että atomielementti on kemiallinen laji, joka esiintyy itsenäisinä atomeina, kun taas molekyylielementti on molekyyliaine, joka koostuu kahdesta tai useammasta yhden elementin atomista.
Atomielementit ovat vakaimpia kemiallisia alkuaineita; pääasiassa jalokaasut. Siksi ne voivat olla olemassa itsenäisinä atomeina. Mutta ne voivat käydä läpi kemiallisia reaktioita muodostaen myös yhdisteitä. Sitä vastoin molekyylielementit ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka sisältävät vähintään kaksi saman kemiallisen elementin atomia. Nämä atomit sitoutuvat toisiinsa muodostamalla kemiallisia sidoksia atomien välille.
