Atoomtheorie - (atoom-, moleculair-) hypothese is het geheel van onderstellingen, dat beginnend met en steunend op de opvatting van Dalton, dat de stof is opgebouwd uit kleinste deeltjes, atomen (en moleculen), welke niet kunnen worden gemaakt, noch vernietigd, noch verdeeld, dient ter verklaring der chemische verschijnselen en wetten. Echter is uit physische verschijnselen en door de radioactiviteit gebleken, dat ook de atomen uit nog kleinere deeltjes zijn opgebouwd, en dat hun ondeelbaarheid dus slechts een betrekkelijke is. De a. is gebleken een vruchtbaar hulpmiddel te zijn tot het overzien der chemische en gedeeltelijk ook der physische verschijnselen en om richting te geven aan het onderzoek.
Hoewel in den loop der tijden herhaaldelijk feiten zijn ontdekt, die in tegenspraak schenen met de a., bleken deze of wel onjuist waargenomen of wel door hulphypothesen te verklaren. Daar de a. te gronde gelegd is aan al onze chemische voorstellingen, beheerscht zij op dit oogenblik op zoodanige wijze het natuurwetenschappelijk denken, dat haar vervanging haast onoverkomelijke moeilijkheden zou geven. Sinds men in de Brown’sche beweging een demonstratie ad oculos van het bestaan der moleculen heeft leeren zien, is de a. dan ook algemeen aangenomen.