主要由^*焦耳(Joule)和^*麦克斯韦(Maxwell)在19世纪创立的学说。认为气体由微小的粒子构成，这些粒子在不停地作无规运动。粒子之间的相互碰撞或粒子与容器壁之间的碰撞完全是弹性的。这种理论解释了气体的压力成因，它是由物质的粒子之间或粒子与壁墙之间的碰撞产生的;温度是用来测量粒子的平均^*动能(kinetic energy)的标识;气体内部的能量(有时称为^*热[heat])是各个粒子的动能之和。这种分子运动论是建立在^*理想气体(ideal gas)基础上的;实际的气体是由有限体积的分子构成(参见“范德瓦耳斯方程”[Vander Waals’equation])。这种分子运动论还可扩大到所有物质上，认为一个物体的内部能量是由其组成粒子的运动能、旋转能或振动能所组成的。