İngiliz kimyager John Dalton tarafından formüle edilen atom teorisi, atomların tüm maddeyi içeren bölünmez parçacıklar olduğunu; aynı elementin atomları şekil, boyut ve kütle dahil aynı özellikleri paylaşır; bir elementin atomları benzersizdir ve farklı elementlerin atomlarından farklıdır; atomlar, kimyasal reaksiyonun temel birimleridir; atomlar korunur ve ne üretilemez ne de tahrip edilemez; ve atomlar, moleküller olarak bilinen bileşik atomları üretmek için basit, sabit oranlarda birleşir. Dalton, genel olarak modern atom teorisinin babası olarak adlandırılır.
Atom teorisi, filozof Democritus'un ilk önce maddenin "atomos" olarak adlandırdığı bölünmez parçacıklardan oluştuğunu öne sürdüğü eski Yunanistan'da ortaya çıktı. Bilimsel yöntemdeki gelişmeler, atom teorisinin ilk anlayışından itibaren gelişmesine ve iyileştirilmesine yol açmaktadır. Dalton, Thomson, Chadwick, Moseley ve Rutherford gibi tanınmış bilim adamları, modern atom teorisine önemli katkılarda bulundu.
Dalton, atom teorisini 1808'de yayınladı ve atom incelemesinde yaptığı çeşitli deneylerin sonuçlarından derlendi. Koruma kanunu ve kimyasal kombinasyon yasaları da teorisini desteklemek için Dalton tarafından kullanılmıştır. Bununla birlikte, Dalton'un bazı varsayımlarının yanlış olduğu kanıtlanmıştır. Ayrılmaz olduğuna inandığı atom, atom altı parçacıklar içeriyor. İzotopların ve izobarların varlığı da aynı elementin atomlarının değişken kütlelere sahip olabileceğini ve farklı elementlerin atomlarının aynı atomik kütlelere sahip olabileceğini göstermektedir.