Ein exotisches Atom ist ein Atom, bei dem ein Teilchen durch ein gleich geladenes Teilchen ersetzt wurde. Zum Beispiel enthält Positronium, ein exotisches Atom, ein Elektron und ein Positron. Das Positron (das das Antiteilchen des Elektrons ist) ersetzt ein Proton, das normalerweise in diesem Atom zu finden wäre. Die meisten exotischen Atome sind schwer zu entdecken, da sie sehr schnell zerfallen. Positronium hat im Durchschnitt eine Halbwertszeit (wie lange dauert es, bis die Hälfte des Objekts durch den Zerfall verschwunden ist) von 0,125 Nanosekunden. Es gibt einige wenige Arten von exotischen Atomen.