Ο Βρετανός φυσικός επιστήμονας John Dalton μετέτρεψε την αρχαία ελληνική θεωρητική ατομική θεωρία σε ποσοτική χημική θεωρία και πρότεινε το πρώτο θεωρητικό μοντέλο του ατόμου στον κόσμο. Η θεωρία του έχει κυρίως τα ακόλουθα τέσσερα σημεία:
(1) Όλη η ύλη αποτελείται από πολύ μικροσκοπικά, αδιαίρετα σωματίδια ύλης, δηλαδή άτομα.
(2)Οι διάφορες ιδιότητες και μάζες των ατόμων του ίδιου στοιχείου είναι οι ίδιες και τα άτομα διαφορετικών στοιχείων εκδηλώνονται κυρίως σε διαφορετικές μάζες.
(3) Τα άτομα είναι μικροσκοπικές, αδιαίρετες στερεές σφαίρες.
(4) Τα άτομα είναι η μικρότερη μονάδα που συμμετέχει σε χημικές αλλαγές. Στις χημικές αντιδράσεις, τα άτομα αναδιατάσσονται μόνο και δεν θα δημιουργηθούν ή θα εξαφανιστούν.
Αν και επιβεβαιώθηκε από τις επόμενες γενιές ότι αυτό ήταν ένα αποτυχημένο θεωρητικό μοντέλο, ο Ντάλτον έφερε άτομα από τη φιλοσοφία στη χημεία για πρώτη φορά, αποσαφηνίζοντας την κατεύθυνση των μελλοντικών προσπαθειών των χημικών, και ότι η χημεία εξελίχθηκε πραγματικά από την αρχαία αλχημεία. Αφού το ξεφορτώθηκε, ο Ντάλτον χαιρετίστηκε ως ο «πατέρας της σύγχρονης χημείας» από μεταγενέστερες γενιές.