本身难以观测，19世纪，许多物理学家对于原子本身存在与否表示质疑，如恩斯特·马赫和威廉·奥斯特瓦尔德。1821年，约翰·赫帕斯提出了气体的内能与气体分子的动能有关系。随后，、鲁道夫·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