Dalton voerde geen enkel, baanbrekend experiment uit dat direct leidde tot zijn atoomtheorie. Zijn theorie was gebouwd op het werk van veel wetenschappers voor hem en zijn eigen nauwgezette observaties en berekeningen. Hier is hoe hij tot zijn conclusies kwam:

* waarnemingen van chemische reacties: Dalton merkte op dat chemische reacties altijd dezelfde verhoudingen van reactanten en producten hadden. Deze observatie, bekend als de wet van duidelijke verhoudingen, suggereerde dat elementen combineren in vaste verhoudingen, wat het bestaan ​​van fundamentele eenheden impliceert - atomen.

* Wet van meerdere verhoudingen: Dalton merkte verder op dat wanneer twee elementen combineren om meer dan één verbinding te vormen, de massa's van het ene element die combineren met een vaste massa van het andere element zich in eenvoudige gehele nummers verhoudingen bevinden. Deze wet versterkte zijn idee van ondeelbare atomen die in specifieke verhoudingen worden gecombineerd.

* Analyse van gassen: Dalton bestudeerde ook gassen en hun gedrag, vooral de druk die door verschillende gassen werd uitgeoefend. Zijn observaties brachten hem voor dat atomen constant in beweging zijn en druk uitoefenen door hun botsingen.

* Berekeningen en inhoudingen: Dalton verzamelde zorgvuldig gegevens en gebruikte deze om de relatieve atoomgewichten van verschillende elementen te berekenen. Zijn berekeningen waren gebaseerd op de veronderstelling dat atomen van verschillende elementen verschillende gewichten hadden.

Samenvattend was de atomaire theorie van Dalton niet gebaseerd op één specifiek experiment, maar eerder op een combinatie van:

* waarnemingen van chemische reacties en hun verhoudingen

* analyse van gasgedrag

* Wiskundige berekeningen en inhoudingen

Het is belangrijk op te merken dat de theorie van Dalton niet zonder fouten was en dat latere wetenschappers daarop verfijnden en hebben uitgebreid. Desalniettemin legde het de basis voor ons moderne begrip van atomen en de structuur van materie.