Altre ricerche importanti si fecero in questo periodo colla pila di Volta.
      Tutte queste magnifiche ricerche elettrochimiche, alle quali aveva preso sì gran parte, fecero impressione sull'animo di Berzelius, ed egli allora ideò e sviluppò la sua teoria elettrochimica dualistica (1802-1806-1811).
      Ma un'altra via, prettamente teorica, si aprì alla chimica nei primi anni del secolo XIX, e fu di grande giovamento allo sviluppo della mentalità di Berzelius e lo condusse ai grandi suoi lavori analitici sui pesi atomici: la teoria atomica daltoniana. Il principio del secolo XIX segna questo grande avvenimento, che, insieme alla teoria atomico-molecolare di Avogadro, ebbe enorme influenza sul progresso della chimica.
      Il concetto della teoria atomica venne a Dalton, pare, durante le sue analisi del gas oleofacente (etilene) e del gas idrogeno carburato (metano). Egli si accorse che per la stessa quantità di idrogeno l'uno conteneva una quantità di carbonio doppia di quella dell'altro. Da questa e da altre osservazioni (e forse anche dalla prima idea emessa da Higgins nel 1789) egli trasse la conclusione che quando un elemento si combina con un altro in più proporzioni, queste proporzioni stanno al primo elemento come 1, 2, 3, 4, cioè in rapporti multipli, e scoprì così la legge delle proporzioni multiple. Egli sapeva, dalle esperienze di Lavoisier e specialmente di Proust, che i corpi si combinano in proporzioni fisse, costanti; ed allora rinnovellò, ma con significato affatto nuovo, l'antica teoria atomica dei Greci, annettendo all'idea di particella indivisibile un peso determinato, diverso però da un elemento ad un altro, ed ammettendo che le combinazioni avvengano per la giustaposizione degli atomi.