Teoria atomowa sformułowana przez brytyjskiego chemika Johna Daltona proponuje, że atomy są nierozdzielnymi cząstkami obejmującymi całą materię; atomy tego samego pierwiastka mają identyczne właściwości, w tym kształt, wielkość i masę; atomy pierwiastka są unikalne i różnią się od atomów różnych pierwiastków; atomy są podstawowymi jednostkami reakcji chemicznej; atomy są zachowane i nie mogą ani zostać stworzone, ani zniszczone; atomy łączą się w prostych, ustalonych proporcjach, tworząc złożone atomy, znane jako cząsteczki. Dalton jest powszechnie nazywany ojcem współczesnej teorii atomowej.
Teoria atomowa powstała w starożytnej Grecji, kiedy filozof Demokryt najpierw zasugerował, że materia składa się z niepodzielnych cząstek, które nazwał "atomami". Postępy w nauce doprowadziły do opracowania i udoskonalenia teorii atomowej od początkowej koncepcji. Wybitni naukowcy, tacy jak Dalton, Thomson, Chadwick, Moseley i Rutherford, wnieśli istotny wkład w nowoczesną teorię atomową.
Dalton opublikował swoją teorię atomową w 1808 roku, która została opracowana na podstawie wyników różnych eksperymentów przeprowadzonych w badaniu atomu. Prawo konserwatorskie i prawa kombinacji chemicznej zostały również wykorzystane przez Daltona do poparcia jego teorii. Jednak niektóre z założeń Daltona zostały udowodnione jako błędne. Atom, który uważał za niepodzielny, zawiera cząstki subatomowe. Istnienie izotopów i izobar pokazuje również, że atomy tego samego pierwiastka mogą mieć różne masy, a atomy różnych pierwiastków mogą mieć te same masy atomowe.