Una vez que en el siglo XVIII fueran experimentalmente establecidas las leyes ponderales de las reacciones químicas, se exigía una teoría que explicara el comportamiento observado. El inicio de este siglo vería aparecer la obra Nuevo sistema de filosofía química, en la que el químico inglés John Dalton (1766 – 1844) expondría su teoría atómica.
Al postular la existencia de los átomos como partículas indivisibles en las reacciones químicas parece que se retorna a las ideas de los atomistas griegos, más de dos mil años atrás pero la mecánica de Newton se refleja también en la primera teoría moderna de la Química, al atribuir como propiedad distintiva de los átomos su masa. A partir de este momento, las diferencias observadas en las propiedades de los elementos se pretenden relacionar con el peso atómico.
Esta teoría era capaz de explicar la ley de las proporciones definidas en que se combinan las sustancias, en términos de la combinación de un número determinado de átomos o átomos compuestos (moléculas diríamos hoy según la propuesta de Avogadro) en una reacción dada. Por otro lado la capacidad predictiva de esta teoría se manifiesta en la ley de las proporciones múltiples: como quiera que la reacción entre A y B para dar diferentes compuestos implica la combinación de átomos de A y B en una relación necesariamente entera y particular en cada caso, se puede derivar que "los pesos de una sustancia A que se combina con un peso dado de B para dar diferentes sustancias se han de encontrar en una relación de números enteros sencillos". El propio Dalton se encarga de comprobar experimentalmente la validez de esta predicción.
