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En su modelo atómico, Dalton sugirió que los átomos eran similares a bolas. El también creía que los átomos de dos o más elementos podían unirse químicamente para formar compuestos, a través del estudio de las propiedades físicas del aire atmosférico y de otros gases. De acuerdo con ella, una sustancia se podía convertir en otra al deshacer su combinación específica de átomos y formar una nueva y distinta. -
Esta propone volúmenes iguales de todos los gases, a la misma temperatura y presión, tienen el mismo número de moléculas. Para una masa dada de un gas ideal, el volumen y la cantidad (moles) del gas son directamente proporcionales si la temperatura y la presión son constantes -
formuló la ley periódica de los elementos químicos. Se ocupó de problemas químico-físicos relacionados con el espectro de emisión de los elementos. Tambien realizó las determinaciones de volúmenes específicos y analizó las condiciones de licuefacción de los gases, así como también el origen de los petróleos. Su investigación principal fue la que dio origen a la enunciación de la ley periódica de los elementos -
Propuso una modificación de la ley de gas ideal, para tener en cuenta el tamaño molecular y las fuerzas de interacción moleculares. Se la refiere normalmente como la ecuación de estado de van der Waals. La aportación de van der Waals no solo es la ecuación cúbica de estado, máximo de su tesis doctoral, sino que también incursiona en la teoría de estados correspondientes y en el comportamiento de la tensión superficial en las vecindades del punto crítico -
Propuso una representación gráfica de la estructura de los átomos o molécula no polar distribuida en forma de cubo, en cuyos ocho vértices se hallaban los electrones -
Presentaron en 1927 un modelo para la molécula de hidrógeno, basado en la mecánica cuántica y que sirvió para el desarrollo de la teoría del enlace de valencia. Este trabajo influyó también en Linus Pauling, que en esa época trabajaba con Schrödinger con una beca Guggenheim.