Desde hace 2000 años se especula sobre la hipótesis que otorga al átomo la unidad básica que constituye toda la materia. Desde hace unos 200 años los químicos han establecido diferentes modelos atómicos en los que se considera al átomo formado por protones neutrones y electrónes. Los modelos que mayor repersusión han tenido consideran que los protones y neutrones forman un núcleo de masa elevada en torno al cual giran los electrones.
En los últimos 30 años se han desarrollado potentes microscopios (microscopio de efecto tunel) capaces de visualizar átomos individuales, prueba irrefutable de la validez de la teoría atómica.
El hombre ya utilizaba y dominaba reacciones químicas en la prehistoria, un ejemplo es la combustión (el fuego). La obtención de hierro a partir de sus minerales data del año 1300 a. C. y muchos productos químicos importantes, como el ácido nítrico (agua fuerte), ácido sulfúrico (acetite de vitriolo) y sulfato de amonio (sal de Glauber) son utilizados desde hace cientos de años.
Sin embargo, los principios fundamentales que rigen estas reacciones y permiten explicar las propiedades físicas y químicas de las sustancias no fueron establecidos hasta épocas muy recientes.
Antoine Lavoisier (1743-1794) se considera el padre de la química moderna al establecer los pilares de su desarrollo.
En 1774, Lavoisier calentó en un recipiente cerrado una muestra de estaño con aire y comprobó que la masa antes y después del calentamiento (reacción) eran iguales. En esta reacción la masa del estaño y del aire (antes de la reacción) coinciden con la masa del óxido de estaño y el aire restante.
Experimentos de este tipo llevaron la Lavoisier a formular la Ley de conservación de la masa: "En toda reacción química la masa total de las sustancias formadas es igual a la masa total de los reactivos".
Joseph Proust (1754-1826) observó que el disolver cien libras de cobre en ácido sulfúrico o nítrico y precipitado con carbonato de sodio o potasio obtenía 180 libras de carbonato básico de cobre.
Observaciones de este tipo permitieron establecer la Ley de la composición constante, o ley de las proporciones definidas: "Todas las muestras de un compuesto tienen la misma composición".