Mentre antichi filosofi greci come Democrito avevano proposto l'idea degli atomi, la teoria di Dalton era la prima a basarsi su prove sperimentali e a proporre proprietà specifiche degli atomi. Ha proposto che:
* Tutta la materia è costituita da piccole particelle indivisibili chiamate atomi.
* Gli atomi di un determinato elemento sono identici in massa e proprietà.
* Gli atomi di elementi diversi hanno masse e proprietà diverse.
* Le reazioni chimiche comportano il riarrangiamento degli atomi, non la loro creazione o distruzione.
La teoria atomica di Dalton è stata una grande svolta nella comprensione della natura della materia e ha aperto la strada a un ulteriore sviluppo nel campo della chimica.