만물을 쪼개면 더 이상 쪼갤 수 없는 가장 작은 알맹이인 '원자'가 남는다는 이론. 1808년 영국의 J.돌턴이 제안하였다.
1808년 영국의 J.돌턴이 처음 제안하였다. 만물을 쪼개면 더 이상 쪼갤 수 없는 가장 작은 알맹이인 '원자'가 남는다는 이론으로, 오늘날의 원자론의 바탕이 된다. 원자론은 그리스시대부터 물질의 불연속적 구조를 주창한 데모크리토스 등에 의해 제창되어, 물질을 분해해가면 더 이상 분해가 불가능한 궁극적인 미립자에 도달한다고 하여 그 입자를 원자라고 명명하였으나, 이 설은 형이상학적인 하나의 사상에 지나지 않았다. 이에 돌턴은 일정성분비의 법칙, 배수비례의 법칙, 상호비례의 법칙 등을 통해 순물질의 질량이나 화합의 능력에 불연속성이 있음을 인정하고, 실험적 근거에 입각한 원자론을 제안하였다.
돌턴의 원자론에 의하면, ① 물질을 세분화해 가면 더 이상 분해할 수 없는 '원자'라고 하는 미립자에 도달하며, ② 동일한 원소의 원자는 질량이나 성질이 모두 일정하고, ③ 홑원소물질의 원자는 이를 새로 만들 수도 없고 파괴할 수도 없으며, ④ 화합물에서 그 원자는 일정한 정수개(整數個)의 성분원소의 원자가 모여서 만들어진 복원자(複原子)로 이루어져 있다. 이상과 같은 설을 이용하면 화학량론의 여러 법칙을 매우 간단히 설명할 수가 있다.
돌턴의 원자론에 따르면 원자는 더이상 쪼개지지 않아야 하지만, 이후 원자는 더 작은 입자인 양성자, 전자, 중성자로 쪼개질 수 있다는 것이 밝혀졌다. 또 같은 종류의 원자라 하더라도 질량이 다를 수가 있는데, 동위원소가 바로 이러한 경우로 질량수가 12인 탄소가 있는가 하면 질량수가 13인 탄소도 존재하는 것이다. 그 밖에도 기체반응의 법칙을 설명할 수 없는 모순이 있었고, 이 후 화학결합의 단위인 미립자로서의 원자 외에 각 물질의 독자적인 성질을 갖는 최소 입자로서의 원자가 있다는 사실이 인정되어, 후자는 오늘날 분자로 불리게 된다.
이처럼 돌턴의 원자론은 수정되어야 할 부분들이 존재한다. 하지만 원자라는 개념을 이해하고 설명하는 데 있어 돌턴의 원자설은 매우 중요하며, 이후 원자에 대한 연구가 활발히 이루어지는 데에도 큰 역할을 하였다.