Zespół łączy możliwości kwartetu smyczkowego (czyli dwojga skrzypiec, altówki i wiolonczeli) z szeroko rozumianą improwizacją. Ten najbardziej klasyczny i utrwalony w tradycji muzycznej skład zespołu kameralnego to dla artystów punkt wyjścia do poszukiwań nowych rozwiązań brzmieniowych i formalnych. Trudno w sposób jednoznaczny określić styl muzyczny grupy. W jej twórczości oprócz jazzu słychać inspiracje polskim folklorem, muzyką z różnych regionów świata, a także muzyką współczesną i klasyczną.

Kwartet powstał w 2010 roku w Warszawie, tworzą go skrzypkowie: Dawid Lubowicz i Mateusz Smoczyński, altowiolista Michał Zaborski oraz wiolonczelista Krzysztof Lenczowski. Wszyscy są absolwentami Akademii Muzycznej im. Fryderyka Chopina w Warszawie (obecnie Uniwersytet Muzyczny Fryderyka Chopina). Od momentu zdobycia Grand Prix XIII Bielskiej Zadymki Jazzowej w 2011 roku zespół stale gości na największych światowych festiwalach muzycznych m.in.: Berliner Jazztage, Jazz Baltica, Leipziger Jazztage, Cairo Jazz Festival, Katara European Jazz Festival, Festival Veranos de la Villa Madrid, Gaume Jazz Festival, Manchester Jazz Festival, Jazzycolors Festival Paris, Salzburger Festspiele, Jazz Jamboree czy Solidarity of Arts. Atom String Quartet jest także pierwszym i jedynym polskim zespołem, który dwukrotnie wystąpił na europejskich targach jazzowych jazzahead! w Bremie (2015 i 2018).