分子的概念最早是由意大利科学家阿伏伽德罗于1811年提出的。他认为：“分子是在游离状态下单质或化合物能够独立存在的最小质点。分子是由原子组成的。”但由于缺少直接证据，许多逻辑实证主义者像马赫、吉布斯等物理学家不接受分子学说，认为分子只是一种方便处理问题的数学结构，不是实际存在的物质。直到1905年爱因斯坦的关于布朗运动的研究才证实了分子学说，今天的扫描隧道显微镜已经可以直接看到原子和分子了。