Zakon određenih razmjera, koji je krajem 1700-ih prvi objasnio kemičar Joseph Proust, temelj je za razumijevanje kemijskih kombinacija moderne znanosti. Kaže da će, u bilo kojem volumenu ili masi, elementi kemijskog spoja zadržati svoj zadani omjer. Na primjer, općepoznati kemijski spoj je čista voda, sastavljena od vodika i kisika u formuli H2O. Zakon određenih omjera kaže da će bez obzira na količinu vode – bilo da je to čaša, bačva za kišu ili kapaljka – omjer vodika i kisika uvijek biti jedan dio vodika prema osam dijelova kisika. Ovaj zakon vrijedi za udjele gotovo svih kemijskih spojeva.
Proust je otkrio zakon dok je provodio eksperimente za određivanje formula kemijskih spojeva. Njegovi eksperimenti tijekom šestogodišnjeg razdoblja u početku su bili na metalnim spojevima, a njegovi zaključci su se razlikovali od tadašnje etablirane znanosti. Proustova otkrića oštro su osporavali drugi znanstvenici. Vjeruje se da je ova reakcija nastala zbog zabune većine znanstvenika iz 18. stoljeća oko razlika između čistih i miješanih kemijskih spojeva.
Jedan znanstvenik koji se nije slagao s Proustom bio je John Dalton, koji je u isto vrijeme razvijao svoju teoriju zakona višestrukih proporcija. Dolazeći do principa s druge strane, primijetio je da kada su spojevi napravljeni različitim metodama, njihovi omjeri su izravno proporcionalni izvornim elementima spoja. Nadalje, tvrdio je da su ti omjeri uvijek bili izraženi kao cijeli brojevi. Kada je čuo Proustov zakon određenih razmjera, shvatio je da je taj zakon, u kombinaciji sa zakonom višestrukih proporcija, činio osnovu najranije atomske teorije, koja je objašnjavala ponašanje atoma prema utvrđenim zakonima.
Danas znanstvenici smatraju zakon određenih razmjera kritičnim znanstvenim otkrićem. To, međutim, nije univerzalno istinito. Postoje neki kemijski spojevi koji se kombiniraju izvan strogih proporcija ovog zakona. U 18. stoljeću eksperimentiranje nije bilo tako precizno kao što će postati u kasnijim stoljećima; mjerenja nisu prijavljena s dovoljno preciznosti da bi se uočile varijacije među elementima poznatim u to vrijeme. Osim toga, izotopi i njihov utjecaj na spojeve još nisu bili otkriveni. Faktoriranje utjecaja lakih i teških izotopa u analizu atomskih težina može objasniti iznimke od pravila.