Den britiske naturforsker John Dalton forvandlede den antikke græske spekulative atomteori til en kvantitativ kemisk teori og foreslog verdens første teoretiske model af atomet. Hans teori har hovedsageligt følgende fire punkter:
(1) Alt stof består af meget små, udelelige stofpartikler, nemlig atomer.
(2) De forskellige egenskaber og masser af atomer af samme grundstof er de samme, og atomerne af forskellige elementer manifesteres hovedsageligt i forskellige masser.
(3) Atomer er små, udelelige faste kugler.
(4) Atomer er den mindste enhed, der deltager i kemiske ændringer. I kemiske reaktioner omarrangeres atomer kun og vil ikke blive skabt eller forsvundet.
Selv om det blev bekræftet af senere generationer, at dette var en mislykket teoretisk model, Dalton bragte atomer fra filosofi til kemi for første gang, præcisere retningen af fremtidige kemikere indsats, og at kemi virkelig udviklet sig fra gamle alkymi. Efter at have sluppet af med det, blev Dalton hyldet som "far til moderne kemi" af senere generationer.