Medan forntida grekiska filosofer som Democritus hade föreslagit idén om atomer, var Daltons teori den första som baserade sig på experimentella bevis och att föreslå specifika egenskaper hos atomer. Han föreslog att:
* All materia består av små, odelbara partiklar som kallas atomer.
* Atomer i ett givet element är identiska i massa och egenskaper.
* Atomer i olika element har olika massor och egenskaper.
* Kemiska reaktioner involverar omarrangemang av atomer, inte deras skapelse eller förstörelse.
Daltons atomteori var ett stort genombrott för att förstå materiens natur och banade vägen för vidareutveckling inom området kemi.