地球球体説
初期のギリシア哲学者達は地球球体説を唱えたが、いくらか曖昧なやり方でそれに言及した[12]。彼らの中でも特にピュタゴラス（紀元前6世紀）が球体説の創始者とされるが、これは、あらゆる発見を古代の賢者の数人に帰そうとする古代ギリシア人の慣習による可能性がある[10]。ある程度の地球球体説は紀元前5世紀のパルメニデスやエンペドクレスにも知られており[13]、高い信頼性をもって球体説をピュタゴラスに帰することはできないが[14]、それにもかかわらず、球体説は紀元前5世紀にピュタゴラス派によって明文化された[10][13]。紀元前5世紀以降、声望あるギリシア人著述家で大地が球形以外の形だと考える者はいなくなった[12]。
原子模型
これらのことから、1901年にウィリアム・トムソン（ケルヴィン卿）は原子は広がった分布を持つ正電荷の中に負電荷を持つ電子が運動している構造を持つというモデルを提唱した。J.J.トムソンはさらにこのモデルの安定性を追求し、電子は正電荷の中で同心円状の軌道をとり、それぞれの軌道上には規則正しい角度で電子が配置されて回転運動しているというモデルを1904年に提唱した。そして電子の配置のパターンは元素の化学的性質と関係していると考えた。このモデルは、電子を小粒のフルーツ、正電荷をそれが混ぜ込まれた生地に例えてブドウパンモデル（）と呼ばれる。また、1902年にルイスは立方体モデルを発表した。