1803年10⽉21⽇，在曼彻斯特的“⽂学和哲学讨论会”上，英国化学家约翰·道尔顿⾸次提出了关于原⼦论的新⻅解，并公布了他的第⼀幅包含21个数据的原⼦量表。在报告中，他概括了关于原⼦论的三个要点。其⼀，把⼀种元素进⾏分割，最终不能继续再分时，这个最⼩的微粒就是原⼦；原⼦很⼩，它们既不可能被看⻅，也不可能被制造，更不可能被毁灭或再分割；在化学反应中，它们保持本性不变。
其⼆，同⼀种元素的原⼦，质量、⼤⼩和形状等各种性质是相同的，不同元素的原⼦彼此不同，每⼀种元素都以原⼦的质量为其基本特征。其三，在形成化合物时，不同元素的原⼦以简单的整数⽐组合；化合物的原⼦为复杂原⼦，复杂原⼦的质量是组成各个原⼦质量的总和；在同⼀化合物中，各个复杂原⼦的性质彼此相同。
1766年9⽉6⽇，道尔顿出⽣在英国坎伯兰的⼀个名叫伊格尔斯菲尔德的村庄⾥，幼时因家庭贫困，他没能受到系统的正规教育。1781年在⼀所农村中学任教时，道尔顿结识了⼀位盲⼈哲学家，在他的帮助下，道尔顿⾃学了拉丁⽂、希腊⽂、法⽂、数学和⾃然哲学。这段经历为他⽇后的科学研究打下了基础。1793年，道尔顿时年27岁，他成为⼀所英国教会学校的化学教师，就在教书期间，⼀件事改变了他的命运。
1806年，法国化学家普鲁斯特发现了⼀个特殊的化学现象，引起了道尔顿的好奇。这位化学家发现，所有参加化学反应的物质，其质量都有⼀定的整数⽐。
例如在形成⽔的反应中，1克氢和8克氧化合成9克⽔，如果多加了氢，或多加了氧，都会剩余下来且不参加反应，氢和氧的⽐例始终是1:8，这就是化学反应的定⽐组成定律，⽽道尔顿⾃⼰也有发现，当两种元素组成两种以上的化合物时，在这些化合物中，组成元素的质量都有⼀定的⽐例关系，这就是倍⽐定律。道尔顿认为，这种倍⽐关系⼀定有更深层次的原因。
经过思索，他认为任何物质的构成都有⼀个最⼩的单位，不能再分，否则就不会有上述现象发⽣。
渐渐地，按照这⼀思路，继续思考参加化学反应物质的前后质量关系，以及相同元素形成不同化合物的倍⽐关系，他逐渐得出了关于原⼦论的上述三个结论。最初，道尔顿的原⼦论只是依照简单的推理得出来的，由于缺乏实验证据和表述不清，在提出的当时，并没引起多少⼈的注意。直到1809年，道尔顿的原⼦论在⽓体化学实验中才有了回应。
这⼀年，法国化学家盖·吕萨克在⽓体化学实验中发现，在相同温度、相同压强的条件下，⼏种⽓体在参加化学反应时，它们的体积总有⼀个简单的整数⽐。此外，如果反应的⽣成物也是⽓体，所⽣成的⽓体的体积也和参加反应⽓体的体积成整数⽐，这就是后来所称的“⽓体反应定律”。
这个定律暗含着两个内容：同温、同压条件下，⽆论什么样的⽓体都含有相同的原⼦数；如果这⼀假定成⽴，则参加反应的⽓体原⼦数就⼀定成整数⽐。
这就很⾃然地得出道尔顿原⼦论的结论来。⼈类关于原⼦的想法由来已久。早在公元前460年，德谟克利特和他的⽼师留基伯就提出过原⼦学说。他认为万物的本源是“原⼦和虚空”。⼤约在同⼀时期，中国的墨⼦也提出过类似的思想，认为宇宙万物由5种不同物质以不同组合⽅式构成，这些物质具有不可分割性。100年以后，亚⾥⼠多德给出了进⼀步的发展，明确地提出了万物由原⼦组成，原⼦之间是真空的。
渐渐地，原⼦论思想被很多学者接受，包括伊壁鸠鲁、英国的培根、托⻢斯·霍布斯、基奥纳多·布鲁诺等，但这些⼈的原⼦论仅仅是⼀种世界观，是靠冥想和思辨获得的关于⾃然界万物的⼀种哲学⻅解。道尔顿原⼦论是⼈类第⼀次依据科学实验的判断，是对微观世界的系统的科学阐述，是⼈类对物质世界认识上的⼀次⻜跃。
1807年，道尔顿的理论被英国化学家托⻢斯·汤姆逊（1773—1852年）接受，⾸次把元素与原⼦概念联系起来，圆满地解释了化学实验反应的事实。紧接着，1808年道尔顿出版了《化学哲学的新体系》，成为当时普遍使⽤的化学教材。
在其中，道尔顿系统地解释了化学反应中的质量守恒定律、定⽐组成定律和倍⽐定律的本质与内在联系，使化学研究从拉瓦锡之后，⼜上升到了⼀个新起点，从此化学研究⾛向了精确化、定量化和系统化，使物质不灭思想在化学研究中⼴泛传播，为现代化学的开启奠定了基础。道尔顿⼀⽣中宣读和发表论⽂116篇，主要著作是《化学哲学的新体系》。为了献身科学，他终⽣未婚，始终⽣活在贫困中。
成名之后，在欧洲著名科学家的呼吁之下，英国政府才给予他养⽼⾦，道尔顿却把养⽼⾦积蓄下来，奉献给了曼彻斯特⼤学作为学⽣奖学⾦使⽤。
曼彻斯特市政⼤厅中的道尔顿雕像，这座雕像在道尔顿在世时就矗⽴在这⾥。1844年7⽉27⽇，道尔顿患中⻛去世，他所在的曼彻斯特城约有4万⼈参加了他的葬礼。
为了纪念这位科学家，在化学和⽣物化学中，碳-12原⼦质量的1/12以他的名字为单位，称为⼀个单位“道尔顿”，简称为Da；曼彻斯特阿尔伯特⼴场附近的⼀条⼤街以道尔顿命名；曼彻斯特⼤学的⼯程⼤楼和演讲厅也都以他的名字命名；英国皇家化学学会的⽆机部命名为道尔顿所。⾮常遗憾的是，道尔顿⽣前的笔记、札记和其他的个⼈资料在1940年4⽉24⽇的曼彻斯特⼤轰炸时被毁，残余碎⽚现在在英国约翰·赖兰德斯图书馆保存。
道尔顿奖章恩格斯曾评价说：“在化学中，感谢道尔顿发现了原⼦论，它使已经达到的各种结果都有了秩序和相对的可靠性。在向着还没有被征服的领域系统地进发中，（这⼀成功）可以与计划周密地围攻⼀个堡垒相⽐。”化学新时代是从原⼦论开始的，道尔顿开辟了近代化学的新纪元。