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La legge delle proporzioni multiple č una legge chimica ricavata sperimentalmente da John Dalton, secondo la quale quando due elementi si combinano in modi diversi per formare diversi composti, una certa massa di un elemento si combina con masse dell'altro che stanno tra loro in un rapporto che si puņ esprimere con frazioni semplici.

Ad esempio, 7 g di azoto si combinano con l'ossigeno nei seguenti modi:

con 4 g di ossigeno formando 11 g di ossido nitroso 

con 8 g formando 15 g di ossido nitrico 

con 12 g formando 19 g di anidride nitrosa 

con 16 g formando 23 g di biossido di azoto 

con 20 g formando 27 g di anidride nitrica. 

Questa legge empirica č stata una delle principali motivazioni per la ripresa in epoca moderna delle antiche teorie atomiche. Infatti essa č spiegata con naturalezza da un modello che prevede che gli elementi siano costituiti da atomi indivisibili e uguali in massa, e che le altre sostanze siano costituite da particelle tutte uguali (le molecole) formate dall'aggregazione di un numero piccolo e fisso di atomi di ciascuno degli elementi che le compongono.

I composti non stechiometrici non rispettano le comuni regole di valenza e nemmeno la legge delle proporzioni multiple.