物质是由不可分割的组成部分组成的。这个思想早在公元前五世纪由Leucippus和Democritus记录下来。希腊人称这些粒子为atomos，意思是不可分的，而现代术语“ atom”是从该术语衍生而来的。德cri克利特提出，这些粒子的不同类型和组合是造成各种形式物质的原因。但是，由于大多数哲学家赞成亚里士多德的观点，这些思想在当时基本上被忽略了。

许多科学家和哲学家，包括伽利略，牛顿，博伊尔和拉瓦锡，都重新讨论和阐述了原子的概念。1661年，博伊尔（Boyle）在他的《怀疑的化学家》中对原子进行了讨论。但是，英国化学家和气象学家约翰·道尔顿（John Dalton）因其第一个现代原子理论而著称，如他的 《化学哲学的新体系》中所述。

道尔顿用气体进行的实验导致了最早的原子质量测量以及原子结构和反应性的概念。道尔顿的原子理论包含以下思想：

给定元素的所有原子都是相同的。

不同元素的原子在质量和大小上都不同。

原子是坚不可摧的。化学反应可能导致其重排，但不会导致其产生或破坏。

道尔顿还概述了多个比例的定律，该定律描述了反应物如何以设定的比例结合。像早期的哲学家，道尔顿的理论并没有普遍接受大部分19个世纪，但他的想法，至今已接受，修正带寻址亚原子粒子和能量和质量的相互转换。