A kilenc gömbből álló építmény acélból készült, és a vas tércentrált köbös kristályrácsát jeleníti meg 165-milliárdszoros nagyításban. Ez nagyjából akkora lépték, mintha egy 0,1 mm-es porszemcsét Föld méretűre növelnénk. André Waterkeyn tervei alapján, 1956 márciusában kezdték meg az építését.
A szerkezet teljes magassága 102 méter, tömege pedig 2400 tonna. A kilenc, egyenként 18 méter átmérőjű gömböt tizenhat cső köti össze, amelyekből a kocka éleit alkotók 3 méter átmérőjűek és 29 méter hosszúak. Az átlóban lévő csövek átmérője 3,3 méter, hosszuk 23 méter. A csúcsára állított kocka három alsó gömbjét egyenként egy 35 méter magas állvány támasztja alá, viszont van a szerkezetnek még további három olyan gömbje, amelyeknek nincsen függőleges alátámasztása. Így ezek biztonsági okokból zárva vannak a látogatók előtt.
A turistákat a középső csőben közlekedő lift egyenesen a legfelső gömbbe szállítja, ahonnan körpanoráma nyílik a városra és környékére. A lift visszafelé csak a középső gömbig viszi utasait, mert itt és a többi alsó gömbben - amelyekbe mozgólépcső segítségével lehet tovább jutni - az ötvenes, hatvanas és hetvenes évek retrokiállítását tekinthetik meg a látogatók.
Az ezredfordulóra az épület állapota meglehetősen leromlott, és időszerűvé vált az átfogó felújítás. A munkálatok - amelyek során az eredetileg alumíniumból készült burkolatot is rozsdamentes acélra cserélték - 2004 márciusában kezdődtek meg és 2006. február 18-án értek véget.
Az Atomium mai szemmel nézve kissé talán avítt, megítélése vegyes, egyesek "megkésett Eiffel-torony-utánérzésnek" tartják. Hétvégéken azonban ma is hosszú sor kígyózik a lift körül, annak ellenére, hogy odafenn a panoráma ritkán élvezhető verőfényben, Brüsszelben ugyanis vagy esik az eső, vagy éppen elállt, vagy hamarosan újrakezdi.
Az építmény mindenesetre jól példázza azt, hogy egyes történelmi korok prioritásai, emblematikus fogalmai mennyire eltérő módon ülhetnek meg az eltérő sorsú országok lakosainak tudatában. Magyar fülnek felettébb rossz csengésű az "ötvenes évek", vagy "a vas és acél országa" kifejezés. Belgiumban a szénbányászat és az acélipar virágkora elsősorban munkaalkalmat jelentett - történetesen sok olyan magyarnak is, aki 56-os menekültként itt talált magának új egzisztenciát.
A Heysel-parki építmény talán azért vonzza ma is a látogatókat, mert az időutazás élményét kínálja. Létrejötte még acélipari és mérnöki teljesítmény volt, de a konstrukcióban már ott rejlik a továbblépés üzenete, az atomkutatás iránya.
Az Atomium gömbjeiben kószálva, a letűnt évtizedek ruha-, használatitárgy- és bútorbemutatója a ma minket körülvevő tárgyi világ szerves előzménye. Az ötvenes és a hatvanas évek formavilága közötti különbség éppoly szelíd, de határozott fejlődést tükröz, mint a nyolcvanas és a kilencvenes évek eltérősége. A nyugati turista nem lát éles határvonalat múlt és jelen között. A faforgácsból és szörnyűséges műanyagból összetákolt "variabútorzat" semmivel sem volt kényelmesebb és felhasználóbarátabb Belgiumban, mint Magyarországon. A kelet-európai ilyenkor arra gondol: "ebben kellett élnünk". A nyugat-európai viszont úgy tekint e tárgyakra, hogy "ebben éltünk".
