Rani kemičari definirali su ekvivalentnu težinu kao težinu jedne tvari koja bi reagirala s drugom da bi nastala treća. Dok su ti kemičari proučavali materiju, shvatili su da se reakcije uvijek događaju u određenim razmjerima. Činilo se da mnogi njihovi reaktanti pridonose istoj razini aktivnosti, bez obzira na reakciju.
Tablice ekvivalentnih težina, temeljene na reakcijama vodika, sastavljene su krajem 18. stoljeća. Kao standard korišten je vodik, koji je najmanji element; međutim, ne reagira lako s mnogim elementima. Lako pročišćeni i dostupni metali lako tvore okside i često su korišteni kao eksperimentalna osnova za određivanje ekvivalentnih vrijednosti.
Povećanje mase metala pripisano je sadržaju kisika u metalnom oksidu. Ta je težina izmjerena, podijeljena s osam, i prikazana kao grami ekvivalentne težine vodika za taj metal. Težina je podijeljena sa osam jer kisik reagira s vodikom u težinskom omjeru osam prema jedan da nastane voda. Kisik se smatrao kemijskom suprotnošću vodika. Moderni kemičari složili bi se da kisik sudjeluje u reakcijama oksidacije, a vodik u reakcijama redukcije.
Ovaj postupak je dobro funkcionirao sve dok reakcija nije bila previše složena. Mnogi metali imaju različite okside, jer mogu postići stabilne spojeve u više od jedne valentne konfiguracije ili oksidacijskog stanja. Kako su kemičari saznali više o prirodi reakcija koje su provodili, periodični grafikon zamijenio je ranije tablice.
Proračuni provedeni korištenjem tablice ekvivalentne težine uspjeli su korištenjem molarnih masa. Molar se odnosi na broj atoma dostupnih za reakciju. Opseg reakcije temelji se na ovom broju, a ne na masi reaktanata. Mol atoma ima 6.023 x 10 23 atoma.
Korištenje vodikovog standarda ilustrira razliku. Poznato je da voda sadrži dva atoma vodika po jednom atomu kisika. Budući da kisik ima molarnu masu od 16 grama po molu, dok je molarna masa vodika 1 gram po molu, omjer mase je osam prema jedan, kisik prema vodiku. Molni omjer je dva prema jedan, vodik prema kisiku, što odražava stvarni sastav.
Određena područja kemije nastavila su koristiti ekvivalentnu težinu u ograničenim kontekstima. U kiselo-baznoj kemiji, ekvivalentna težina je masa kemijske vrste koja reagira s 1 molom hidronijevih (H3O+) iona ili 1 molom hidroksidnih iona (OH-). U reakcijama redukcije-oksidacije, ekvivalentna težina je masa tvari koja prihvaća ili daje jedan mol elektrona.
U rudarskoj industriji, za opisivanje koncentracije rude u uzorku korištene su ekvivalentne težine. Srebro će se, na primjer, istaložiti kao srebrni klorid iz tekuće otopine. Ekvivalentna težina je masa srebrnog klorida koji sadrži 1 gram metalnog srebra.
Kemičari polimera reagiraju na duge molekule s aktivnim bočnim skupinama kako bi nastali čvrste umrežene polimere. Aktivnost ili afinitet reakcije mogu se mjeriti u ekvivalentnim težinama. Jednako ponderirane smole će proizvesti isti stupanj umrežavanja unutar istih obitelji polimera.