Les atomes et les molécules ne sont pas immobiles, mais au contraire en perpétuelle agitation.

Les molécules d'un gaz, par exemple, ont des vitesses dont la valeur et la direction sont dues au seul hasard.



Dans ces conditions, il n'est évidemment pas possible d'envisager chaque molécule séparément, mais plus aisé de considérer la moyenne du carré des vitesses des molécules, appelée aussi vitesse quadratique moyenne.

Cette vitesse quadratique moyenne u permet de définir une énergie cinétique moyenne 1/2Mu^2 des molécules du gaz.

Plus la température d'un gaz est élevée, plus la vitesse quadratique moyenne des molécules est importante, et donc plus l'agitation des molécules est grande.

C'est pourquoi les physiciens parlent d'agitation thermique.

L'énergie d'agitation est l'énergie cinétique de l'ensemble des molécules du gaz étudié.

Les molécules ne seraient rigoureusement au repos qu'au zéro absolu, température la plus basse qu'il est possible de concevoir, et qu'il est illusoire d'espérer atteindre. Cette température limite correspond à -273,15°C.

Pour un corps autre qu'un gaz, atomes et molécules subissent également l'agitation thermique qui se traduit, dans le cas d'un solide par exemple, par des vibrations des atomes et des molécules autour de leur position d'équilibre, vibrations dont l'amplitude augmente avec la température.