空気を作っている物質が，酸素や窒素といった小さな原子でできているということは，今から200年前くらい前に，イギリスのドルトンという小学校の先生が考え出しました．この考えは，空気のいろいろな性質をよく説明するので，科学者たちに広く受け入れられました．しかし，ドルトンの考えではうまくいかないことも，いくつかありました．その１つが水のでき方です．酸素と水素の気体をほんの少しだけ混ぜて，火をつけると，水蒸気ができます ですから，水は酸素原子と水素原子からできていることがわかります．ドルトンは，酸素原子を１個と水素原子１個がくっついて，水の粒が１個できるとしました．しかし，実際には， 酸素の気体を体積１立方ｃｍと水素の気体を体積２立方ｃｍまぜて火をつけると，酸素と水素はすべてくっついて，できる水蒸気は２立方ｃｍになります．
酸素 １ ＋ 水素 ２ ＝ 水蒸気 ２ ・・・・ 式１
というわけです．ドルトンの考え通りの割合にはならないのです．
この謎を解いたのが，イタリアのトリノというところに住んでいた，アメデオ・アボガドロ（1776〜1856年）という人でした．アボガドロは，大学で法律を勉強して弁護士をしていたのですが，20才をすぎた頃から数学や物理学が好きになって勉強を初め，33才のときには大学で科学の研究をするようになりました．1811年にアボォガドロは，「同じ温度と圧力ならば，ある体積の気体は同じ数の粒を含む」という予想を発表しました．そして，この「気体の粒」は原子１個でできているのではなく，酸素や水素は２個１組になっており，水の粒は３個の原子が１組になっていると考えました．この１組になった粒を分子と呼びます．こう考えると，式１は
（酸素原子×２個）１粒 ＋ （水素原子×２個）２粒 ＝ （酸素原子１個×水素原子２個）２粒 ・・・ 式２
と表すことができ，実験の結果とよく一致します．しかし，アボガドロが発表したときの文章が，法律の文章にように難しく書いてあったため，科学者たちはこの予想の重要さがよく理解できませんでした．このため，発表から50年ちかくたって，アボガドロが亡くなってから，ようやくこの考え方の正しさが評価されました．現在のように，空気の中では酸素原子や窒素原子が２個１組になった粒子がとびまわっているというという考え方は，アボガドロの考えから生まれたのです．
この考えにより，同じ体積の物質は，同じ数の粒を含むことが分かりました．例えば，２２．４リットルの気体は，６の後に０が２３個ついた数だけの分子を含みます．アボガドロの名誉をたたえて，この６の後に０が２３個ついた数のことをアボガドロ定数と呼んでいます．アボガドロ定数は自然のしくみを表すとても大事な数なので，結晶のつくりを測るといった方法で，現在でもいろいろな工夫をしながら，より正確に測定する実験が行なわれています．