La ley de la composición constante establece que cuando los elementos se combinan químicamente, siempre están presentes en determinadas proporciones en peso. Esto se conoce como la ley de la composición constante.
No existe una fórmula definida para la composición de una mezcla. Si quieres mezclar una cucharada de azúcar con tu té, puedes hacerlo; si quieres mezclar dos, también. Una pizca de azufre puede mezclarse con una libra de limaduras de hierro o una libra de azufre puede mezclarse con una pizca de limaduras de hierro. Es posible preparar mezclas de rangos completos de composiciones. Pero esto no es cierto en el caso de los compuestos. Por ejemplo, el sulfuro de hierro, el compuesto de hierro y azufre, contiene siempre 56 gramos de hierro por cada 32 gramos de azufre. En peso, el sulfuro de hierro tiene un 36,4% de azufre y un 63,6% de hierro. Siempre que la composición sea pura, su composición será siempre la misma.
El enunciado completo de la ley de composición constante es: Todas las muestras puras del mismo compuesto químico contienen los mismos elementos combinados químicamente en las mismas proporciones en peso. Esto es bastante independiente de la forma en que se haya hecho el compuesto. El agua pura tiene siempre la misma composición en peso, independientemente de que se haya sintetizado a partir de sus elementos quemando hidrógeno en oxígeno o de que sea agua de cristalización liberada de unos cristales de sulfato de cobre hidratado al calentarlos fuertemente. Incluso el vapor de agua del aliento, producto de la respiración (la quema de alimentos en el cuerpo para producir energía) tiene la misma composición.
La ley puede verificarse haciendo dos muestras de óxido de cobre, cada una de ellas elaborada por un método diferente, y calculando después la composición de cada muestra (véase la ilustración). En ambos casos el cobre metálico es el punto de partida. Puede convertirse directamente en óxido calentándolo fuertemente en el aire o disolviéndolo en ácido nítrico concentrado para convertirlo en nitrato. El calentamiento fuerte del nitrato lo descompone, expulsando el oxígeno y los óxidos de nitrógeno. Queda el óxido de cobre. La composición de ambas muestras de óxido de cobre puede calcularse y demostrarse que es la misma. Su composición es constante y no depende del método de fabricación.