Brittiläinen luonnontieteilijä John Dalton muutti antiikin Kreikan spekulatiivisen atomiteorian kvantitatiiviseksi kemialliseksi teoriaksi ja ehdotti maailman ensimmäistä teoreettista atomimallia. Hänen teoriassaan on pääasiassa seuraavat neljä kohtaa:
(1) Kaikki aine koostuu hyvin pienistä, jakamattomina ainehiukkasista eli atomeista.
(2)Saman alkuaineemme atomien eri ominaisuudet ja massat ovat samat, ja eri alkuaineiden atomit ilmenevät pääasiassa eri massoittain.
(3)Atomit ovat pieniä, jakamattomia kiinteitä sfäärejä.
(4) Atomit ovat pienin yksikkö, joka osallistuu kemiallisiin muutoksiin. Kemiallisissa reaktioissa atomit järjestetään vain uudelleen, eikä niitä luoda tai katoa.
Vaikka myöhemmät sukupolvet vahvistivat, että tämä oli epäonnistunut teoreettinen malli, Dalton toi ensimmäistä kertaa atomeja filosofiasta kemiaan, mikä selvensi tulevien kemistien ponnistelujen suuntaa ja että kemia todella kehittyi muinaisesta alkemiasta. Kun dalton oli päässyt siitä eroon, myöhemmät sukupolvet kutsuivat Daltonia "modernin kemian isäksi".