在1857年的论文中，克劳修斯第一次计算得到了氧、氮、氢3种气体分子在冰点时的速率。然而这个气体分子运动速度高达每秒数百米的结论，远远超出了人们的意料，因为在现实生活中，气体的扩散(比如烟雾的弥漫)过程是相当的缓慢，因此人们对于克劳修斯的，研究成果表示了极大的怀疑。如何才能解释这个根据理论计算得出的分子运动速度，与气体扩散现象所显示的速度二者之间的矛盾呢?克劳修斯陷入了新的困惑之中。他意识到，自己以前把分子看作数学上几何点的模型不够确切，必须加以修正。他从分析气体分子间的相互碰撞人手，把分子的作用范围作为他依据的主要概念，引入了在单位时间内所发生的碰撞数和分子运动的自由程两个概念，并得出了第一个平均自由程的公式。通过这些全新的研究方法，克劳修斯认为，尽管单个分子运动的速度非常快，但由于分子间的相互碰撞，分子运动的轨迹十分曲折，就整个分子的集合体而言，其前进的路程就更加漫长，远远小于分子运动速度给出的结果，这也就是气体扩散缓慢的原因。克劳修斯开创性地解决了气体扩散速度小于分子运动速度之间的矛盾，终于打消了人们心头的疑虑，使得他们对于分子运动论充满了信心，开辟了研究气体运动现象的道路。
勤奋的天才
克劳修斯从小就具有数理方面的天赋，在小学和中学阶段，他的成绩总是名列班级前茅，老师和同学都对他另眼相看。然而，真正让师生敬重的不是他的天赋，而是他的勤奋刻苦。克劳修斯学习非常努力，凭他在数理方面的能力，考试得高分根本不成问题，但是他上课仍然十分专心，老师布置的作业总是一丝不苟地很快完成。他把大量的课余时间都用在了课本之外的学习上，广泛阅读各类书籍，特别是在兴趣浓厚的数理方面，自学得非常认真。到了大学和研究生阶段，由于家境清寒，克劳修斯开始考虑如何减轻家庭负担，他不得不一边学习一边兼任家庭补习教师，以此来资助弟妹的生活。半工半读的生活虽十分辛苦，但为了不耽误学习和研究，克劳修斯以超乎异常的毅力要求自己，把因打工而花费的时间用勤奋补回来。在整个读书阶段，他几乎没有休息日，除了工作就是学习、实验，始终没有轻松的时刻。克劳修斯认为，每个人的成功都来自勤奋的工作，而不是依靠他的天赋。在他长达40年的科学研究中，他一直把刻苦钻研、勇于攀登作为自己工作的信条，无论是在获得成功、春风得意的时候，还是在实验受阻、踯蹰不前的日子，他都一如既往地以十足的干劲来对待眼前的一切，孜孜以求，毫不松懈，即使在临死的前夕，惦记的还是他的科学研究。
由于长时间沉浸在枯燥的科学研究之中，克劳修斯的性格显得有些孤僻，但是他为人极其坦诚，从不阿谀奉承，也不自高自大。他把全身心都扑在了科学研究上，然而一旦有人要他帮助，他都尽力去做，绝不推脱。在克劳修斯成名以后，常常会有人向他请教问题，有的书信求教，有的登门拜访，他都认真对待。在学校里，许多学生都愿意随克劳修斯学习，有些学生自以为很了不起，往往和他争论，克劳修斯就会心平气和地指出其不足之处和值得称道的地方，从不以势压人，反而如朋友一般地进行讨论，直到问题的解决。
克劳修斯生前曾得到过许多的荣誉，也获得过无数的奖赏，还被不少科学团体选为名誉成员。1879年，他荣获了著名的英国皇家学会科普利奖章。
克劳修斯的一生成就斐然，他提出了热力学第二定律和熵的概念，成为热力学理论的奠基人；他还计算得出了分子运动速度，并揭示出分子运动速度和气体扩散两者快慢不一的原因，从而成为分子运动论的奠基者之一。此外，他还创立了电解分离理论，开创了统计物理学这一崭新的学科。克劳修斯在人类科学史上功绩卓著，但是，科学家的所有研究并非都是正确的，克劳修斯提出的“热寂说”就被证明是错误的。
