Молекулярная физика изучает строение вещества и движение молекул. Молекулы состоят из атомов, их строение определяет свойства вещества. В газах молекулы хаотично движутся на больших расстояниях, в жидкостях — ближе, а в твердых телах колеблются в узлах решетки. Доказательства молекулярного движения: диффузия (взаимопроникновение веществ) и броуновское движение (хаотическое движение частиц в жидкости). Скорость диффузии зависит от температуры, в газах она быстрее, в твердых телах — медленнее. Статистический подход (распределение Максвелла) объясняет, что молекулы имеют разные скорости, большинство — близкие к среднему значению. Эксперимент Штерна подтвердил теоретические расчеты скоростей молекул.