19世纪中叶开始建立起来的联系气体微观粒子行为和宏观现象的初步理论。以气体中大量分子作无规运动的观点为基础，根据力学定律和大量分子运动所表现出来的统计规律来阐明气体的性质。例如，阐明了气体对容器器壁的压强是由于大量分子与器壁碰撞而产生的，气体温度的升高是分子平均动能增加的结果；初步揭示了气体的扩散、热传导和粘滞性等现象的本质，解释了许多关于气体的实验定律等。气体分子运动论的建立，促进了统计物理学的发展。