约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯科研工作范德瓦尔斯的主要兴趣在热力学

他受到了鲁道夫·克劳修斯1857年的一篇论文的影响，这篇论文的题目是《关于我们称之为热的运动》(Über die Art der Bewegung, welche wir Wärme nennen) 

范德瓦尔斯后来深受詹姆斯·克拉克·麦克斯韦、路德维希·玻尔兹曼和威拉德·吉布斯的著作的影响

克劳修斯的工作促使他寻找托马斯·安德鲁斯实验的一个解释，1869年安德鲁斯揭示了流体中临界温度的存在

范德瓦尔斯在他的1873年的论文中对凝结现象和临界温度现象作了半定量的描述，论文题目是《论气态与液态之连续性》(Over de Continuïteit van den Gas- en Vloeistoftoestand)

他指出，这两个状态的混合体不仅以一种连续性的方式混合，他们实际上还有着同样的特性

该论文的发表立即使他成为首要的物理学家

这个从范德瓦尔斯第一份论文得出的结论的重要性可以从詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在《自然》杂志中的注解得到证明：“毫无疑问地，范德瓦尔斯的名字很快地将会出现于在分子科学的前沿之中” 

在这篇论文中，他所发表的状态方程式是出自于他的名字

这项实验工作做了实际的操作，其中的液体和气体的物质相融合成一个相互连续的方式

结果表明，这两个阶段是同一性质

范德瓦尔斯在计算他的状态方程式时，假设不仅存在分子（原子的存在当时有争议 ），而且假设它们大小有限，相互吸引

因为他是最早提出分子间力（尽管这种力很基础）的人之一，所以这种力现在有时被称为范德华力

第二个重大发现发表于1880年，当时他公式化了对应状态定律

这表明范德瓦尔斯方程可以用临界压力、临界体积和临界温度的简单函数这种一般形式适用于所有物质

原始方程中的化合物特定常数a和b被通用（化合物无关）量所代替

正是这条定律在实验中起到了指导作用，后来促成了1898年詹姆斯·杜瓦（James Dewar）的氢液化和1908年海克·卡美林·奥涅斯（Heike Kamerlingh Onnes）的氦液化

1890年，范德瓦尔斯在Archives Néerlandaises上发表了一篇关于Theory of Binary Solutions的论文

通过将他的状态方程与热力学第二定律（威拉德·吉布斯首先提出的形式）联系起来，他能够得到数学公式的图形表示，即他按吉布斯的叫法称之为Ψ面的形式，他用希腊字母Ψ表示平衡状态下不同阶段的自由能

还应提到范德瓦尔斯的毛细现象理论，其基本形式最早出现在1893年

与皮埃尔·西蒙·拉普拉斯（Pierre Simon Laplace）早先提供的关于这个问题的力学观点不同，范德瓦尔斯采用了热力学方法，而这在当时是有争议的，因为在阿尔伯特·爱因斯坦对布朗运动的理论解释的佩兰的实验验证之前，分子的存在及其永久的、快速的运动的观点还未被普遍接受

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