Teoria atomică a lui Dalton afirmă patru adevăruri critice despre atomi: în primul rând, totul este compus din atomi, iar atomii nu pot fi distruși. În al doilea rând, toți atomii dintr-un singur element sunt identici. În al treilea rând, compușii se formează din două sau mai multe tipuri diferite de atomi. În cele din urmă, reacțiile chimice rearanjează atomii.
Dalton și-a făcut public teoria atomică în 1803, făcându-l primul om de știință din istorie pentru a dezvolta o înțelegere corectă a atomilor. Deși teoria sa rămâne valabilă și astăzi, oamenii de știință au calificat teoria sa pentru a se potrivi cu descoperirile mai recente. Progresele teoriei lui Dalton au demonstrat că atomii pot fi distruși de reacțiile nucleare și că unele elemente conțin atomi numiți izotopi care au diferite mase.