Amedeo Avogadro publica en 1811, en el Journal de Physique, la hipótesis de que volúmenes iguales de gases distintos, a igual temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas. Con ello reconcilia la teoría atómica de Dalton con las observaciones de Gay-Lussac sobre proporciones de combinación de gases, al introducir una distinción crucial entre átomo y molécula: los gases elementales no son átomos sueltos sino moléculas de dos o más átomos (por ejemplo, oxígeno como O2). La hipótesis fue prácticamente ignorada durante casi cincuenta años —en parte por la falta de datos experimentales sólidos en el propio artículo de Avogadro, en parte por el rechazo de figuras influyentes como Berzelius— hasta que Stanislao Cannizzaro la rescató en 1858 como base de un sistema coherente de pesos atómicos.