Dalton baseou sua teoria de pressões parciais na idéia de que apenas como átomos em uma mistura deos gases se repelem, ao passo que, ao contrário dos átomos, parecem reagir indiferentemente uns aos outros. Essa conceituação explicava por que cada gás em uma mistura se comportava de maneira independente. Embora essa visão tenha se mostrado errônea , ela serviu a um propósito útil ao permitir que ele abolisse a idéia, mantida por muitos atomistas anteriores, do filósofo grego Demócrito ao matemático e astrônomo Ruggero Giuseppe, de que átomos de todos os tipos da matéria são iguais. Dalton afirmou que os átomos de diferentes elementos variam em tamanho e massa, e na verdade essa afirmação é a característica principal de sua teoria atômica.

Seu argumento de que cada elemento tinha seu próprio tipo de átomo eracontraintuitivo para aqueles que acreditavam que ter tantas partículas fundamentais diferentes destruiria a simplicidade da natureza, mas Dalton considerou fantasiosas suas objeções. Em vez disso, ele se concentrou em determinar as massas relativas de cada tipo diferente de átomo, um processo que poderia ser realizado, segundo ele, considerando apenas o número de átomos de cada elemento presente em diferentes compostos químicos .