Во время учёбы в Германии, Ломоносов слушал лекции Христиана Вольфа. Идею мельчайших корпускул он развил в работе «Опыт теории о нечувствительных частицах тел и вообще о причинах частных качеств» (1744). Ничтожность размеров этих частиц он пояснил оригинально: «Г. де-Малезье наблюдал в микроскоп мельчайшие существа, величина любого из которых относилась к величине тли, как 1 к 27 000 000; и так как эти существа живут, следовательно, имеют части и сосуды, необходимые для движения, питания и чувствования… то ясно, что тела их состоят из нечувствительных частиц, поразительно малых и физически разделимых».

В «Опыте теории упругости воздуха» (1748) он сослался на опыты учёных и сделал вывод: «Частицы воздуха – именно те, которые производят упругость, стремясь отойти друг от друга, – лишены всякого физического сложения и организованного строения и… должны быть крайне прочными и не подверженными каким-либо изменениям; поэтому их по справедливости следует назвать атомами. А так как они физически действуют на вещественные тела, то сами должны иметь протяжение…

Горячий воздух нагревает находящиеся в нём холодные тела, то, значит, атомы его возбуждают в частицах, соприкасающихся с ним тел, вращательное движение, которое и производит теплоту».

О достоинствах теории Ломоносова убедительно писали П.С. Кудрявцев и П.Я. Конфедератов в «Истории физики и техники»: «Ломоносов ставит перед собой задачу объяснить, исходя из гипотезы молекулярного движения, упругость воздуха. Эту задачу решал до него Д. Бернулли в своей “Гидродинамике”. Бернулли правильно представил упругость воздуха как результат упругих столкновений движущихся частиц о стенки сосуда и, исходя из этой модели, вывел закон Бойля – Мариотта. Однако Бернулли переносил свойство упругости на сами молекулы, представляя их упругими шариками, и не рассматривал механизма взаимодействия самих молекул.

Ломоносов считает упругость газа свойством коллектива молекул, к самим молекулам понятие упругости не применимо, они обладают величиной, формой и движением. Упругость обусловлена взаимодействием движущихся частичек, а именно взаимодействием их вращательных моментов. Так как эти последние определяются тепловым состоянием, то, по Ломоносову, взаимодействие атомов обусловлено только теплотою. Эта важная и глубокая идея Ломоносова заставляет его считать подлинным основателем кинетической теории материи».

На том этапе развития физики эта теория была наиболее перспективной. На её основе Ломоносов объяснил уменьшение плотности атмосферного воздуха с высотой. В «Прибавлении к размышлениям об упругости воздуха» (1750) Михаил Васильевич объяснил обнаруженную Д. Бернулли непропорциональность упругости сильно сжатого воздуха влиянием собственного объёма частичек воздуха на частоту их соударений. Значительно позже подобную идею высказал нидерландский физик Ван-дер-Ваальс.