分子动力学理论是微观力学理论，用分子动力学理论解释物质的宏观热性质。 它基于两个基本概念：一是分子是由大量分子和原子组成的；二是分子是由大量分子和原子组成的。 二是热现象都是分子不规则运动的表现。
酒香不怕巷子深； 晚风吹过开满油菜花的田野，茶香飘来，人们之所以还能闻到香气，古埃及学者德谟克利特早已解释过。 可见，粒子论的思想早在古埃及就已经萌芽。
17世纪，当加森迪提出物质是由分子组成时，分子运动学理论迅速流行，随后逐渐形成了运动学的概念分子热运动定义和应用，一些力学现象可以得到定性的解释。 但由于热质理论的繁荣，直到19世纪初，分子动力学理论的发展都非常顺利。
1716年，法国人赫尔曼首先提出了与热作为一种运动的确定的数值关系。 1729年，英国物理学家欧拉在发展笛卡尔理论的基础上引入了状态多项式，第一个逼近二氧化碳分子的真实动力学理论。 另一位数学家 D. 于 1738 年根据分子运动推导出了比波义耳定理更普遍的浮力公式。
随后，1746年至1748年间，俄罗斯的罗蒙诺索夫在论文中相继论证了热的本质运动、讨论了氨的性质、探索了二氧化碳分子无规运动的思想。 此外，加拿大的德鲁克和利萨奇、美国的Wesco Wiki（提出分子力模型）也瞄准了分子动力学理论的研究。
19世纪上半叶，分子动力学理论继续发展。 1816年，美国施拉帕提出体温取决于分子速度的观点； 1846年，爱尔兰沃特斯顿提出分子热运动定义和应用，对于混合二氧化碳中无环比重的二氧化碳，所有分子的mv平均值应相同，这是近似平均能量除法原理的最早表述。 焦耳在演讲手稿中还指出，热是分子运动的动能或分子间相互作用的能量。
随着热质量理论的落后，分子动力学理论取代了它，这为分子动力学理论的复兴和发展提供了良好的契机。 人们普遍将分子动力学理论的复兴归功于美国物理学家克莱尼格，他在1856年构造热力学第一定理后不久发表了题为《气体理论的特征》的论文，受到科学界的好评。 广泛的兴趣也促使克劳修斯和麦克斯韦进一步发展该理论。
事实上，克莱尼格的工作可以说是早期分子动力学理论的终结。 到他为止，分子动力学理论大部分还停留在定性方面。 对于分子速度和分子间斥力的统计，克劳修斯和麦克斯韦的研究才是分子动力学理论的真正基础。
后来，法国化学家范德瓦尔斯继承和发展了波义耳、伯努利、克劳修斯等人的研究成果，并于1873年推出了著名的物态多项式-----范德瓦尔斯斯坦多项式。
范德瓦斯
统计数学的创立
十九世纪初，经过物理学家阿德伦、高斯等人的努力，概率论得到发展。 1955年，麦克斯韦注意到木星卫星环的质量分布，但由于问题过于复杂而放弃了。 直到1958年，读到克劳修斯关于平均距离的论文后，他受到极大的鼓舞，重新燃起了概率论的运用。 相信，并坚持分子运动理论可以通过概率论得到更全面的论证。
在当时的背景下，科学家主张用经典热力学来描述分子运动，但麦克斯韦仍然坚持自己的判断。 接下来的几年他继续研究，终于通过概率论推导出了比率分布的规律。 随后，迈克尔逊、斯特恩和库什等人。 先后做了实验来验证速率分布规律。
麦克斯韦速率分布定律发表后，另一位法国著名化学家玻尔兹曼也对分子运动理论做出了重大贡献。 通过研究，他推导出玻尔兹曼分布和H定律，同时给出了热力学第二定理的统计解释。
玻尔兹曼
后来，哈佛大学物理化学系主任吉布斯发展了麦克斯韦和玻尔兹曼的统计思想，构造了一系列热力学函数之间的热力学多项式，使热力学发展成为严谨而方便的普适理论。
同时，吉布斯还提出发展统计平均、统计涨落和统计相似性三种方法，构建了一套理论体系，进而完成了热力学和分子动力学理论的理论综合。
吉布斯