Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія
Коли вперше виявляється, що деяка ідея пояснює або корелює багато фактів, то таку ідею називають гіпотезою. Гіпотезу можна піддати подальшій перевірці й експериментально підтвердити висновки, які з неї випливають. Якщо гіпотеза при цьому узгоджується з результатами експерименту, то її називають теорією або законом.
Теорія, наприклад атомна теорія, зазвичай включає певні уявлення про будову тієї чи іншої частини Всесвіту, тоді як закон може бути просто узагальненням положень, що стосуються експериментально виявлених фактів. Так, існує закон сталості кутів між гранями в кристалах. Цей закон стверджує, що при вимірюванні кутів між відповідними гранями кількох кристалів однієї й тієї самої чистої речовини виявляється, що величини цих кутів однакові. Закон просто виражає той факт, що кути між відповідними гранями кристала чистої речовини однакові незалежно від того, великий це кристал чи маленький; якого-небудь пояснення самому цьому фактові закон не дає. Пояснення дає атомна теорія кристалів — теорія, яка виходить із того, що атоми в кристалах розташовані в певному порядку (що буде описано в наступних підрозділах цього розділу).
Слід зазначити, що хіміки й учені інших спеціальностей вживають слово «теорія» у двох дещо відмінних значеннях. Перше значення цього слова відповідає описаному вище, а саме: під теорією розуміють гіпотезу, що дістала необхідне підтвердження. Слово «теорія» в другому значенні — це систематизований комплекс знань, який включає факти, закони, теорії (в обмеженому сенсі, зазначеному вище), висновки тощо. Під атомістичною теорією, отже, розуміють не лише уявлення про те, що речовини складаються з атомів, а й усі факти, що стосуються речовини, які можна пояснити й витлумачити на підставі уявлень про атоми, а також положення, висунуті для пояснення властивостей речовин на підставі їхньої атомної будови.