A súlyviszonytörvények alapján ismertté váltak a különféle kémiai elemek relatív atomtömegei a 19. század elejére, és azt találták, hogy nagyjából úgy aránylanak egymáshoz, mint a kisebb egész számok:
| kémiai elem | \(\mathrm{H}\) | \(\mathrm{C}\) | \(\mathrm{N}\) | \(\mathrm{O}\) | \(\mathrm{Fe}\) |
| relatív atomtömeg | 1 | 12 | 14 | 16 | 56 |
Ekkoriban azonban nehogy az atomok belső szerkezetéről nem ttudtak semmit, de még az atomfogalom sem volt széles körben elfogadott. Prout brit kémikus, orvos 1815-ben a relatív atomtömegek alapján azt a hipotézist (azaz nem bizonyított, feltételezett állítást) fogalmazta meg, hogy:
Minden kémiai elem atomjai hidrogénatomokból állnak, méghozzá annyi darabból, amennyi az adott elem relatív atomtömege (a hidrogénhez képest).
A Prout-hipotézis jócskén megelőzte korát, emiatt nem is fogadták el, úgyhogy évtizedekre feledésbe merült.
Milyen értelemben tekinthetjük a hipotézis állítását "helyesnek" a mai tudásunk alapján? Gondoljunk először monoizotópos atomokr! Ezek hidrogénhez képesti relatív atomtömege az atom tömegszámát, azaz a nukleonszámot, vagyis a protonszám és neutronszám összegét jelenti (hiszen az atom tömegét nagy pontossággal a nukleonok határozzák meg, mert egy elektron tömege kb. 1840-szer kisebb, mint egy protoné vagy neutroné). Tehát a relatív atomtömeg azt mutatja meg, hányszor több nukleonja van az adott magnak, mint a hidrogénatomnak (aminek csak egy nukleonja van a legtöbbször).
A helyzet bonyolultabb, mert a természetben egy kémiai elem általában több izotóp keverékéből áll. Például a klóratomok 75%-a \(^{35}\mathrm{Cl}\), a többi 25%-uk \(^{37}\mathrm{Cl}\), emiatt adódik súlyozott átlagként a klór moláris atomtömegére \(\displaystyle 35,5\ \mathrm{\frac{g}{mol}}\). A hidrogénatomok esetében pedig 6400 atomból csak egy darab, ami \(^2\mathrm{H}\) nehézhidrogén, más néven \(\mathrm{D}\) deutérium, aminek a protonja mellett van egy neutronja is), a többi hidrogénatom mind \(^1\mathrm{H}\) könnyűhidrogén (melynek magja csak egy protont tartalmaz). Ez az egyik oka, hogy a természetes hidrogén moláris tömege nem pontosan \(\displaystyle 1\ \mathrm{\frac{g}{mol}}\), hanem \(\displaystyle M_{\mathrm{H}}=1,00784\ \mathrm{\frac{g}{mol}}\) (az eltérés másik oka, hogy definíció szerint nem az \(1\ \mathrm{g}\) hidrogén anyagmennyisége \(1\ \mathrm{mol}\), bár ez közel van hozzá).
A Prout-hipotézis tehát túlságosan megelőzte korát, mivel az elméleti keret (az atomok belső szerkezete) még sehol sem tartott. A másik problémája pedig az volt, hogy nem tudta megmagyarázni a többféle izotópból álló kémiai elemek nem egész relatív atomtömegét (lásd a fenti eseteket).
