彼は1794年に初めて「定比例法則」（または「定成分法則」）を発表した。
Law of Definite Proportions
近代化学の基本的な観察の1つである定比例の法則は、純粋な化合物において、元素は互いに明確な割合で結合することを述べている。
これと等価なものとして定比例の法則があり、これは与えられた化学化合物のすべての試料が同じ元素組成を持つことを述べている。
たとえば、酸素は純水のサンプルの質量の8/9を占め、水素は質量の残りの1/9を占めている。
倍数比の法則とともに、これは化学量論の基礎を形成している。
この観察は、フランスの化学者ジョセフ・プルーストが1797年から1804年の間に行ったいくつかの実験に基づいて最初に行った。 これらの実験のほとんどで、プルーストはいくつかの元素を酸素と反応させ、これらの反応生成物の酸素含有量が広い範囲の値を示すのではなく、常に1つか2つの値に固定されていることを観察したのである。 例えば、プルーストは、鉄と酸素の生成物には27％または48％の酸素が含まれるが、中間組成はない、あるいは銅と酸素の生成物には18％または25％の酸素が含まれるが、中間組成はないことを測定している。
このような観察に基づいて、プルーストは1797年にこのような発言をしている。
定比例の法則は、現代の化学者にとっては、化合物の定義そのものに内在する些細な真実に思えるかもしれないが、化合物の概念がまだ十分に発達していなかった18世紀末にはそうでなかった。 特にプルーストと同じフランス人のクロード・ルイ・ベルトレは、元素はどのような割合で結合してもよいと主張し、他の化学者たちから反対された。 このように、当時はまだ純粋な化合物と混合物の区別が十分にできていなかったことが、この論争の存在によって浮き彫りにされている。
定比例の法則は、1803年からジョン・ダルトンが推進した原子論に貢献し、物質は個別の原子からなり、各元素には1種類の原子があり、化合物は異なる種類の原子を一定の割合で組み合わせたものであると説明された。
現代化学の基礎として非常に有用であるが、定比律は普遍的に正しいわけではないことに注意すべきである。 例えば、酸化鉄のヴュスタイトは、酸素原子1個に対して鉄原子0.83〜0.95個を含み、したがって酸素は23％〜25％含まれる。 一般に、プルーストの測定は、このようなばらつきを検出できるほど正確ではなかった。