Ha proposto questa idea nella sua teoria atomica All'inizio del 1800, che affermava:
* Tutta la materia è costituita da atomi, che sono indivisibili e indistruttibili.
* Gli atomi di un determinato elemento sono identici di dimensioni, massa e proprietà chimiche.
* Gli atomi di elementi diversi hanno proprietà diverse.
* I composti si formano quando gli atomi di diversi elementi si combinano in rapporti di numero intero.
Mentre da allora la teoria di Dalton è stata perfezionata e ampliata, il suo concetto fondamentale di atomo come l'unità più piccola di un elemento che trattiene le sue proprietà chimiche rimane una pietra miliare della chimica moderna.