เรามาเริ่มต้นในช่วงสมัยกลางกันเลยดีกว่าในช่วงนั้นทฤษฏีอะตอมมีมากมายแต่ไม่มีทฤษฏีไหนที่ได้รับการยอมรับแต่มีอยู่ทฤษฏีหนึ่งที่ได้รับการยอมรับคือทฤษฏีของ อาริสโตเติล
เอ็มพิโดแคล็ส (Empedocles)
ซึ่งผู้ที่ยอมรับทฤษฏีที่ว่าด้วยธาตุทั้ง 4 นี้คือ เอ็มพิโดแคล็ส (Empedocles) และเข้าเชื่อว่าทุกๆสิ่งประกอบด้วย ดิน น้ำ ลม ไฟ
โรเบิร์ต บอยล์ (Robert Boyle)
แนวคิดนี้ถูกแย้งโดย โรเบิร์ต บอยล์ (Robert Boyle) เข้าให้คำจำกัดความของธาตุคือ “สารที่ไม่สามารถแสดงได้ว่าประกอบด้วยสารชนิดอื่นๆ เช่น เราจะไม่ได้สารอื่นใดจากทองแดงบริสุทธิ์ นอกจากทองแดงเท่านั้น” เขาจึงแน่ใจว่าทองแดงบริสุทธิ์คือธาตุ ถึงแม้บอยล์จะแน่ใจว่ามีธาตุแท้เพียงประมาณ 12 ชนิดเท่านั้น แต่เข้ายังเชื่อว่าธาตุอื่นๆอาจสกัดออกมาได้โดยการทดลองทางเคมี
และแนวคิดนี้ทำให้เข้าถูกยกเป็น “บิดาแห่งวิชาเคมี”
ประมาณปี 1800 หลุยส์ เพร้าสต์(Louis Proust) ค้นพบว่าเมื่อธาตุรวมตัวกันกลายเป็นสารประกอบจะรวมตัวกันจามสัดส่วนโดยน้ำหนักคงที่หรือที่เรารู้จักคือ
จอห์น ดาลตัน (John Dalton)
กฎสัดส่วนคงที่ (Law of Constant Proportion) ในปี 1804 จอห์น ดาลตัน (John Dalton) ได้เพิ่มกฏสัดส่วนพหุคูณ
(Law of Multiple Proportion) โดยมีอยู่ว่า “เมื่อธาตุ 2 ชนิดรวมตัวกันเป็นสารประกอบมากกว่า 1 อย่างน้ำหนักต่างๆจะรวมตัวกันด้วยน้ำหนักคงที่ของธาตุอื่นจะเป็นสัดส่วนของเลขจำนวนเต็มอย่างง่าย
การรวมตัวทางเคมีจะต้องมีหน่วยคงที่เช่นเดิมเสมอ ดาลตันได้ให้ทฤษฏีอะตอมอันใหม่ในปี1808 สามารถบอกน้ำหนักสัมพันธ์ของอะตอมหลายชนิด โดยเปรียบเทียบกับอะตอมไฮโดรเจนซึ่งเป็นธาตุที่เบาที่สุด น้ำหนักเปรียบเทียบกับไฮโดรเจน เขาเรียกว่า “น้ำหนักอะตอม”