A física atómica é o campo da física que estuda os átomos como um sistema isolado de electrões e um núcleo atómico. A física atómica refere-se normalmente ao estudo da estrutura atómica e da interação entre os átomos. Preocupa-se principalmente com a forma como os electrões estão dispostos em torno do núcleo e com os processos pelos quais estes arranjos se alteram. O termo física atómica pode ser associado à energia nuclear e às armas nucleares, devido à utilização sinónima de atómico e nuclear no inglês padrão. Os físicos distinguem entre a física atómica - que trata do átomo como um sistema constituído por um núcleo e electrões - e a física nuclear, que estuda as reacções nucleares e as propriedades especiais dos núcleos atómicos. Tal como acontece com muitos domínios científicos, uma delimitação rigorosa pode ser altamente artificial e a física atómica é frequentemente considerada no contexto mais vasto da física atómica, molecular e ótica.