В 1763 году, описывая условия мореплавания в Поморье в своем сочинении «Краткое описание путешествий по северным морям», Ломоносов вспоминает: «Сие приметил я по всему берегу Норманского моря» (во время поездки его с отцом).
Четырнадцати лет Ломоносов изучил «Арифметику» Магницкого и «Славянскую грамматику» Смотрицкого. Это была вершина премудрости, доступной тогда в глухом краю. Чтобы учиться дальше, надо было поступить в Славяно-греко-латинскую академию в Москве. Туда зимой 1730 года и отправился Ломоносов – пешком, следуя за обозом рыбы, в стужу, почти без денег в кармане. Но цели своей он достиг – был принят в Духовную академию. Из Москвы, как было уже сказано, Ломоносов был вызван в 1735 году в Петербург в Академию наук для поступления в гимназию при ней. Удостоверившись в его знаниях и способностях, академическое начальство отправило Ломоносова в Германию для завершения подготовки к научной деятельности. Ломоносов поступил студентом в Марбургский университет, где учился философии, физике и механике у Христиана Вольфа. Ломоносов обучился также немецкому и французскому языкам (латынь и греческий он освоил еще в Славяно-греко-латинской академии в Москве).
Лекции Вольфа оказались чрезвычайно полезными для Ломоносова. Они помогли ему развить его философское и научное мировоззрение, логичность и ясность мысли, а также ознакомили с тогдашней научной терминологией, которую он потом приспособил к русскому языку. Под руководством Вольфа Ломоносов познакомился с трудами выдающихся философов, физиков и химиков XVII и начала XVIII столетия, в том числе и с сочинениями английского физика и химика Роберта Бойля (1627–1691). Бойль принимал существование в природе абсолютно пустого пространства, в котором находятся мельчайшие материальные частицы (атомы) определенной величины и формы. Атомы жидкостей находятся в постоянном движении, а твердых тел – в покое. Исследовать эти частички надо при помощи математики, физики и химии. Эти мысли Бойля произвели громадное впечатление на Ломоносова. По данной ему инструкции Ломоносов должен был после учения у Вольфа изучить металлургию и горное дело во Фрейберге под руководством Генкеля. Знание рудного дела много помогло Ломоносову в дальнейшем для его исследований в области химии и минералогии. Пробыл он во Фрейберге недолго и вернулся к Вольфу в Марбург. В 1740 году он женился на немке Елизавете Цильх. Брак этот он почему-то долгое время скрывал. В 1741 году он вернулся в Петербург. Через полгода по возвращении в Россию и представлении им предварительного отчета о своих занятиях в Германии Ломоносов был назначен адъюнктом академии.
После того он привел в порядок записи своих исследований в Германии и начал печатать основанные на них труды. Теперь встал вопрос о назначении его полноправным членом академии. Шумахер послал несколько «диссертаций» Ломоносова на отзыв Эйлера в Берлин. Эйлер высоко оценил их. «Все сии сочинения, – написал он в своем отзыве, – не только хороши, но превосходны, ибо он [Ломоносов] изъясняет физические и химические материи самые нужные и трудные, кои совсем неизвестны и невозможны были к истолкованию самыми остроумными учеными людьми, с таким основанием, что я совсем уверен в точности его доказательств».
В 1745 году Ломоносов был назначен полноправным членом Академии наук и профессором химии. Упрочив свое положение, Ломоносов выписал из Германии свою жену, и для него настала более упорядоченная жизнь.
Дальнейшее научное творчество Ломоносова Б. Н. Меншуткин разделяет на три периода. Сперва он несколько лет занимался главным образом физикой, затем главным образом химией (1749–1756), а в последнее десятилетие его жизни разнообразными естественными науками – географией, метеорологией, астрономией, минералогией и геологией.
В физике первой половины XVIII века большое значение придавалось опытам. Но опыты эти не всегда давали ясные результаты. Для объяснения их нужно было строить гипотезы. В этих гипотезах фигурировали таинственные тонкие жидкости-материи теплоты, света, тяжести и т. д. Материи эти были невидимыми и невыделяемыми. Сущность теплоты объяснялась «огненной материей» (теплород или «теплотвор»). «Химия находилась под властью гипотезы флогистона, просуществовавшей до конца XVIII века» (Меншуткин). Флогистоном называли горючий принцип. Считалось, что все тела, способные гореть или изменяться от действия огня, содержат флогистон.