Mô hình phân tử Atomium là điểm thu hút nổi tiếng nhất ở Brussels. Trong những năm 1950, niềm tin vào tiến bộ khoa học là rất lớn, từ đó một cấu trúc mô tả các nguyên tử đã được chọn để thể hiện niềm tin này. Mô hình phân tử Atomium mô phỏng chín nguyên tử sắt trong hình dạng của tế bào đơn nguyên khối của một tinh thể sắt với tỉ lệ phóng đại 165 tỷ lần. Công trình được tạo ra bởi Andre Waterkeyn, Andre và Jean Polak. Nó được xây dựng vào năm 1958 cho triển lãm thế giới. Công trình kiến trúc cao 102 mét và như một nguyên tử thực sự bao gồm “đường kẻ” hay ống liên kết với khối cầu. Các ống này có chiều dài từ 23 đến 29 mét. Mỗi 9 khối cầu đã được đặt tên để tôn vinh những nhà khoa học nổi tiếng hoặc người đoạt giải Nobel, trong số đó có 6 khối được mở cửa cho công chúng tham quan. Chúng có đường kính 18 mét, ban đầu được làm bằng nhôm dù đang mô tả một tinh thể sắt. Sau quá trình đổi mới vào năm 2004-2007, nhôm đã được thay thế bằng thép không gỉ và chủ yếu là sắt. Trong năm 2006, công cuộc cải tạo và trùng tu đã được thực hiện bao gồm: tái tạo lại ánh sáng ban đầu và thêm một gian hàng tại tầng trệt của tòa nhà với các cửa hàng và văn phòng bán vé. Khu vực chính là nơi trưng bày giới thiệu lịch sử của mô hình phân tử Atomium và hội chợ thế giới năm 1958. Trong một số khối cầu, du khách có thể thấy màn hình đa phương tiện, ngoài ra còn có khu vực dành cho trẻ em. Một chuyến thăm quan mô hình phân tử Atomium bao gồm khám phá các lối đi qua các đường ống và khối cầu của công trình hay thưởng thức triển lãm giới thiệu về lịch sử của tòa nhà. Ngoài ra, nhiều triển lãm về các chủ đề khoa học và thiết kế cũng được tổ chức thường xuyên tại đây. Bên cạnh đó, nơi này còn diễn ra các buổi hòa nhạc và trình chiếu. Từ khu vực cao nhất, du khách có thể ngắm nhìn không gian toàn cảnh đẹp ngoạn mục của thành phố. Du khách còn có thể ghé thăm nhà hàng Atomium, nơi này mở cửa đến tận 23 giờ. Vào buổi tối, tòa nhà sẽ được thắp sáng với 2970 ngọn đèn.