Dávnoveké civilizácie rozmýšľali o tom, z čoho sa jednotlivé látky skladajú. Starovekí Gréci dospeli k záveru, že na počiatku sveta bola nejaká pralátka – arché. Ako prvý prišiel s konceptom pralátky Táles z Milétu, ktorý tvrdil, že prvotný princíp všetkého je voda (hydór); zvláštna látka, ktorá má prirodzenú schopnosť stávať sa pevnou zemou (ľad) i plynným vzduchom (para).
Keďže rôzne látky majú rôzne vlastnosti, filozofi dospeli k názoru, že látky sa skladajú zo štyroch základných živlov: oheň, voda, vzduch, zem a ich vzájomné kombinácie a rôzne pomery vytvárajú rozmanitosť sveta. K podobnej predstave dospeli aj Číňania, ktorí za základ pokladali päť živlov: voda, oheň, kov, drevo, zem.
Atomisti
Starogrécky filozof Leukipos a jeho žiak Démokritos z Abdér sa zamýšľali nad tým, či možno deliť látku na stále menšie a menšie časti. Dospeli k záveru, že musí existovať nejaká hranica deliteľnosti, keď sa dospeje po najmenšiu možnú časť, ktorá sa už ďalej deliť nedá. Túto najmenšiu časť nazvali atóm (grécky atomos – nedeliteľný). Podľa Démokrita: Atómy sú malé, nepriestupné a ďalej nedeliteľné hmotné čiastočky, ktoré majú vlastný pohyb a tiaž, čím vytvárajú, vzájomne na seba narážajúc pohyb zvaný vír. Atómy sa dajú rozlíšiť podľa tvaru, polohy a dotyku (usporiadania). Pomocou toho Demokritos vysvetľuje kvalitativnu diferencovanosť skutočnosti.
Pre svoju teóriu nemali žiaden experimentálny dôkaz, dospeli k nej len logickými úvahami. Myšlienka atomizmus nadlho zapadla prachom. Atomizmus sa znova objavil vďaka anglickému fyzikovi a chemikovi Johnovi Daltonovi, ktorý v roku 1801 formuloval atómovú teóriu. Dospel k nej na základe poznatku, že chemické prvky sa zlučujú vždy v rovnakých hmotnostných pomeroch. Z toho usúdil, že jednotlivé prvky sa skladajú z atómov rovnakého druhu a zlúčeniny vznikajú spojením atómov rôznych druhov – tieto spojené atómy sa nazývajú molekuly. Teoreticky aj experimantálne všetko sedelo, ale atómy ani molekuly stále nikto nepozoroval.
Brownov pohyb
V roku 1827 botanik Robert Brown, pozoroval peľové zrnká vo vode a zistil, že sa chaoticky pohybujú všetkými smermi, ďalej zistil, že s rastúcou teplotou je ich pohyb intenzívnejší, s klesajúcou klesá. Dlho sa nevedelo, prečo sa peľové zrnká takto 
správajú, až v roku 1905 podstatu Brownovho pohybu vysvetlil Albert Einstein. Vyšiel z kinetickej teórie pohybu molekúl. Peľové zrnká sa pohybujú preto, lebo do nich náhodne narážajú molekuly vody. Hoci naďalej nebolo možné priamo pozorovať molekuly vody, matematicky sa dal pohyb peľových zrniek zo štatistického hľadiska presne vypočítať.
Na hodine sme si predviedli pokus, v ktorom molekuly vody predstavovali plastové kruhy, na ktorých boli malé magnety, peľové zrnko predstavoval veľký plastový kruh na ktorom bolo niekoľko magnetov a keď vzduchovým panelom prúdil vzduch, čím rýchlejšie vzduch prúdil, tým intenzívnejšie sa pohybovali „molekuly“ a následne sa intenzívnejšie pohybovalo aj „peľové zrnko“. Vyššia intenzita prúdenia vzduchu akoby predstavovala vyššiu teplotu.