A principal diferença entre a lei de proporções definidas e a lei de proporções múltiplas é que a lei de proporções definidas afirma que as amostras de um composto sempre conterão a mesma proporção de elementos por massa. Pelo contrário, a lei de proporções múltiplas (às vezes chamada de lei de Dalton) afirma que se dois elementos se combinam para formar mais de um composto químico, então as razões das massas do segundo elemento que se combinam com uma massa fixa do primeiro elemento ser proporções de pequenos números inteiros.
A lei das proporções definidas e a lei das proporções múltiplas são teorias usadas para explicar a estequiometria na química. A estequiometria é a medida das quantidades relativas de reagentes e produtos em uma reação química.