定义于头文件
| template< class T > struct atomic; | (1) | (C++11 起) |
| template< class U > struct atomic | (2) | (C++11 起) |
| template | (3) | (C++20 起) |
| template | (4) | (C++20 起) |
每个 std::atomic 模板的实例化和全特化定义一个原子类型。若一个线程写入原子对象，同时另一线程从它读取，则行为良好定义（数据竞争的细节见内存模型）。
另外，对原子对象的访问可以建立线程间同步，并按 std::memory_order 所对非原子内存访问定序。
std::atomic 既不可复制亦不可移动。
初等模板
初等 std::atomic 模板可用任何满足 可复制构造 (CopyConstructible) 及 可复制赋值 (CopyAssignable) 的 可平凡复制 (TriviallyCopyable) 类型 T 特化。若下列任何值为 false 则程序为病式：
std::atomic
部分特化
标准库为下列类型提供 std::atomic 模板的特化，它们拥有初等模板所不拥有的额外属性：
2) 对所有指针类型的部分特化 std::atomicfetch_add 、 fetch_sub 。
| 3-4) 为 std::shared_ptr 和 std::weak_ptr 提供部分特化 std::atomic 细节见 std::atomic | (C++20 起) |
对整数类型的特化
以下列整数类型之一实例化时， std::atomic 提供适合于整数类型的额外原子操作，例如 fetch_add 、 fetch_sub 、 fetch_and 、 fetch_or 、 fetch_xor ：
另外，结果的 std::atomic<Integral> 特化拥有标准布局、平凡默认构造函数和平凡析构函数。定义有符号整数算术为使用补码；无未定义结果。
| 对浮点类型的特化 以浮点类型 float 、 double 和 long double 之一实例化时， 另外，结果的 无操作导致未定义行为，即使结果不能以浮点类型表示。有效的浮点环境可能不同于调用方线程的浮点环境。 | (C++20 起) |
为 bool 和所有上面列出的整数类型提供如下类型别名：
| 类型别名 | 定义 |
| std::atomic_bool | std::atomic |
| std::atomic_char | std::atomic |
| std::atomic_schar | std::atomic |
| std::atomic_uchar | std::atomic |
| std::atomic_short | std::atomic |
| std::atomic_ushort | std::atomic |
| std::atomic_int | std::atomic |
| std::atomic_uint | std::atomic |
| std::atomic_long | std::atomic |
| std::atomic_ulong | std::atomic |
| std::atomic_llong | std::atomic |
| std::atomic_ullong | std::atomic |
| std::atomic_char8_t | std::atomic |
| std::atomic_char16_t | std::atomic |
| std::atomic_char32_t | std::atomic |
| std::atomic_wchar_t | std::atomic |
| std::atomic_int8_t | std::atomic |
| std::atomic_uint8_t | std::atomic |
| std::atomic_int16_t | std::atomic |
| std::atomic_uint16_t | std::atomic |
| std::atomic_int32_t | std::atomic |
| std::atomic_uint32_t | std::atomic |
| std::atomic_int64_t | std::atomic |
| std::atomic_uint64_t | std::atomic |
| std::atomic_int_least8_t | std::atomic |
| std::atomic_uint_least8_t | std::atomic |
| std::atomic_int_least16_t | std::atomic |
| std::atomic_uint_least16_t | std::atomic |
| std::atomic_int_least32_t | std::atomic |
| std::atomic_uint_least32_t | std::atomic |
| std::atomic_int_least64_t | std::atomic |
| std::atomic_uint_least64_t | std::atomic |
| std::atomic_int_fast8_t | std::atomic |
| std::atomic_uint_fast8_t | std::atomic |
| std::atomic_int_fast16_t | std::atomic |
| std::atomic_uint_fast16_t | std::atomic |
| std::atomic_int_fast32_t | std::atomic |
| std::atomic_uint_fast32_t | std::atomic |
| std::atomic_int_fast64_t | std::atomic |
| std::atomic_uint_fast64_t | std::atomic |
| std::atomic_intptr_t | std::atomic |
| std::atomic_uintptr_t | std::atomic |
| std::atomic_size_t | std::atomic |
| std::atomic_ptrdiff_t | std::atomic |
| std::atomic_intmax_t | std::atomic |
| std::atomic_uintmax_t | std::atomic |
注意： std::atomic_intN_t 、 std::atomic_uintN_t 、 std::atomic_intptr_t 及 atomic_uintptr_t 分别若且唯若定义了 std::intN_t 、 std::uintN_t 、 std::intptr_t 及 std::uintptr_t 才有定义。
| 提供额外的特殊用途类型别名：
| (C++20 起) |
| 成员类型 | 定义 |
value_type | T (无论是否特化) |
difference_type | value_type (仅对 atomic<Integral> 和 atomic<Floating> (C++20 起) 特化)std::ptrdiff_t (仅对 atomic 特化) |
difference_type 不在初等 atomic 模板中，或不在对 std::shared_ptr 和 std::weak_ptr 的部分特化中定义。