Chemijoje terminas „monatominis“ dažnai reiškia būseną, kai elementai atsiranda pavienių atomų, nesusijusių su kitais atomais, pavidalu. Tai dažniausiai atsitinka su dujomis, ir visi elementai gali pasiekti šią vieno atomo būseną esant pakankamai aukštai temperatūrai. Visos vadinamosios tauriosios dujos – helis, neonas, argonas, kriptonas, ksenonas ir radonas – natūraliai yra monoatominės dujos esant standartinei temperatūrai ir slėgiui. Terminas turi šiek tiek kitokią reikšmę, kai kalbama apie jonus, nes monatominius jonus sudaro tik vienas elementas, tačiau kiekvienas toks jonas gali turėti kelis to vieno elemento atomus. Susijęs chemijos terminas yra diatominis, kuris reiškia molekulę, sudarytą iš dviejų atomų, kurie gali būti iš to paties elemento arba iš dviejų skirtingų elementų.
Elementai retai egzistuoja monatominėje būsenoje, ypač jei jie nėra dujų pavidalo. Taip yra todėl, kad atomai linkę susikaupti. Fizikinėje chemijoje šį atomų ir molekulių trauką išsamiai apibūdina van der Waal jėga. Tauriosios dujos yra sudarytos iš labai stabilių atomų ir turi mažą cheminį reaktyvumą, todėl jos gali lengviau egzistuoti monatominėje būsenoje. Šioms dujoms taip pat būdingos kitos savybės, įskaitant be spalvos ar kvapo.
Jonai yra dalelės, turinčios neigiamą krūvį, dar vadinamos anijonais, arba teigiamą krūvį, dar vadinamos katijonais. Poliatominiai jonai sudaryti iš dviejų ar daugiau elementų. Monatominius jonus sudaro vienas elementas, ir yra dviejų tipų tokio tipo jonai. I tipas yra jonai, sudaryti iš vieno elemento, kuris visada turi tą patį krūvį joninėje formoje ir sudaro katijonus arba anijonus. To pavyzdžiai yra sidabro ir cinko jonai. II tipo jonai taip pat sudaryti iš vieno elemento, tačiau joninėje formoje šie elementai gali sudaryti ir anijonus, ir katijonus, kaip yra geležies ir vario atveju.
Vieno elemento atomo savybės gali skirtis nuo to paties elemento atomų grupių savybių. Pavyzdžiui, monoatominis auksas turi skirtingą spalvą ir kitokias laidumo savybes nei aukso atomų sankaupos. Vandenilis dažniausiai būna dujų pavidalu, kur du vandenilio atomai sudaro vieną vandenilio molekulę. Monatominis vandenilis yra labai retas ir labai nestabilus, tačiau mokslininkai mano, kad jis gali būti naudojamas kaip galingas kuras, pavyzdžiui, kelionėms į kosmosą.