了化学领域，主张物质和原子、分子的概念都是多余的，各种现象能够用能量及其转化来满意地加以解释，这引起了其他科学家的极大反对。1895年他在德国吕贝克自然科学家会议上发表了“克服科学的唯物论”的讲演，这是他公开反对原子论的宣言，当即遭到主张原子论的路德维希·玻尔兹曼的激烈反对。自此奥斯特瓦尔德和恩斯特·马赫成为对原子假设持怀疑态度的代表，和玻尔兹曼、马克斯·普朗克等人产生了长期的论战。不过奥斯特瓦尔德一直仍跟玻尔兹曼保持朋友的关系，并且在1900年成功说服莱比锡大学聘请当时因和马赫的论战而处于困境的玻尔兹