Struktur atom merupakan materi dalam kimia yang bersifat abstrak, seperti membahas proton, elektron, neutron, dan lain sebagainya. Peserta didik seringkali mengalami kesulitan untuk memahami materi dengan diminta membayangkan dan membuat konsep versinya sendiri tanpa diperlihatkan secara langsung materi tersebut. Hal ini yang menyebabkan kemungkinan terjadinya perbedaan pemahaman materi yang diterima oleh masing-masing peserta didik dengan konsep yang sesungguhnya atau disebut miskonsepsi. Tujuan penelitian untuk mengetahui hasil analisis miskonsepsi peserta didik pada materi struktur atom menggunakan instrumen four-tier multiple choice diagnostic test. Metode penelitian yang digunakan merupakan penelitian kuantitatif. Jenis penelitian yang digunakan adalah deskriptif. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh peserta didik kelas X MIPA MAN 1 Kota Semarang. Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah kelas X MIPA 2 sebanyak 33 peserta didik yang sudah memperoleh materi struktur atom. Data penelitian diperoleh melalui observasi, tes, wawancara, dan dokumentasi. Instrumen yang digunakan untuk mengukur miskonsepsi peserta didik pada materi struktur atom adalah four-tier multiple choice diagnostic test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peserta didik yang paham konsep sebesar 33,28% dengan kategori sedang, tidak paham konsep sebesar 28,47% dengan kategori rendah, dan miskonsepsi sebesar 38,07% dengan kategori sedang.