Năm 1805, nhà triết học và giảng sư người Anh John Dalton sử dụng khái niệm nguyên tử nhằm giải thích tại sao các nguyên tố luôn luôn phản ứng theo những tỉ số tự nhiên nhỏ (định luật Dalton) và tại sao có những loại khí hòa tan vào nước tốt hơn những khí khác.
Chúng ta đang ở vào thời đại nguyên tử. Câu chuyện về những phân tử cực nhỏ, không hủy diệt được và là nền tảng của tất cả vật chất, đã được bắt đầu 25 thế kỷ trước và đã được các nhà triết học Cổ Hy Lạp đề cập tới.
Vào thế kỉ thứ V trước công nguyên, Leucippus và học trò của ông là Democritus một lần tản bộ dọc theo bờ biển Aegean. Leucippus la lớn một cách ngạc nhiên tự hỏi nước biển là liên tục như nó hiện hữu tức là nó có thể không phải được tạo thành từ những hạt nhỏ, riêng biệt giống như những hạt cát trên bờ biển. Từ xa, bờ cát xuất hiện liên tục, nhưng khi tiến lại gần thì bờ cát được tạo thành từ những hạt cát nhỏ, riêng biệt. Leucippus có thể chia nước thành nhiều giọt và mỗi giọt nước đó thành những giọt nước nhỏ hơn. Phải chăng là quá trình này là vô hạn, thu được ngay cả những giọt nước nhỏ hơn. Quan niệm này về sự chia không có giới hạn là cái nhìn phổ biến của các nhà triết học lúc bấy giờ, nhưng Leucippus, bằng trực giác của bản thân, kết luận rằng phải có một giới hạn chia nhỏ nào đó - tức là phải có một hạt cuối cùng mà không thể chia nhỏ hơn được nữa.
Cùng thời ấy Anaxagoras đã suy nghĩ về vạn vật và đi đến kết luận rằng nếu lấy một vật rồi chia làm hai, phân nửa lấy được lại chia làm hai và cứ tiếp tục việc chia đôi đó, người ta sẽ không bao giờ đi tới cùng được, nghĩa là còn có thể tiếp tục công việc chia đôi cho tới ngày tận thế. Như vậy Anaxagoras đã quan niệm vật chất được cấu tạo nên không phải do những thành phần rất nhỏ xác định khiến cho việc phân đôi không bao giờ ngừng.