克劳修斯、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦、路德维希·玻尔兹曼等人发展了分子运动论。这一理论从假设气体是由不断碰撞彼此或器壁的原子构成的出发，解释了气体的宏观性质，如压强、比热、粘性。而分子运动论为支持原子真实存在提供了理论支持。1827年，英国植物学家罗伯特·布朗观察到飘浮在水中花粉迸出之微粒(并非花粉本身)会不停地做表面上无规则的运动，即布朗运动。1905年5月，阿尔伯特·爱因斯坦发表了《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》，从分子运动论的角度，将布朗运动归因于水分子对于花粉迸出之微粒不停的撞击，