النظرية الذرية في الكيمياء والفيزياء هي نظرية علمية تشرح طبيعة المادة، وتنص على أن المواد تتألف من وحدات بنائية لها كيان بحد ذاتها وتترابط فيما بينها وتدعى الذرات.
بدأت النظرية الذرية كفكرة فلسفية منذ عهد الإغريق، وتبلورت تدريجياً حتى دخلت الوسط العلمي في أوائل القرن التاسع عشر، عندما بينت التجارب الكيميائية أن المادة مكونة من ذرات بالفعل.
ظهرت عدة نظريات لتفسير المادة حتى تم الوصول إلى المفهوم الحالي حول النظرية الذرية.