安德鲁斯是爱尔兰的化学家，见伐斯特大学化学教授。1861年，他用了比别人优良得多的设备从事气液转变的实验。他从托尔的工作中吸取了经验，托尔用酒精做的实验是相当成功的。后来安德鲁斯换用水来做这个实验，但由于水的沸点太高，压强要大到容器无法支持的地步，因此没有做成这个实验。于是，安德鲁斯就选了二氧化碳（CO2）作为工作物质。他把装有液态和气态的二氧化碳的玻璃容器加热到30.92℃时，液气的分界面变得模糊不清，失去了液面的曲率，而温度高于30.92℃时，则全部处于气态。当温度高于这个数值时，即使压力增大到300或400个大气压，也不能使CO2液化，他把这种气液融合状态叫临界态，这个温度值叫临界温度。在这些实验的启示下，人们进而设想每种气体都有自己的临界温度，所谓的“永久气体”可能是因为它们的临界温度比已获得的最低温度还要低得多，只要能够实现更低的温度，它们也是可以被液化的。问题的关键在于寻找获得更低温度的方法。
在“永久气体”中，首先被液化的是氧。1877年，几乎同时有两位物理学家分别实现了氧的液化。一位是法国人盖勒德，一位是瑞士人毕克特。
盖勒德早先是矿业工程师，他最初也是试图通过施加高压强来使气体液化。他用的工作物质是乙炔，乙炔在常温下，大约加到60个标准大气压就足以液化。可是盖勒德的仪器不够坚固，不到60个标准大气压就突然破裂了，被压缩的气体迅速跑出去，就在容器破裂的瞬间，他注意到器壁上形成了一层薄雾，很快就又消失了。他立即醒悟到，这是因为在压强消失之际，乙炔突然冷却，所看到的雾是某种气体的短暂凝结，不过当时盖勒德却把它误认为是乙炔不纯，含有水汽所凝结成的水雾。于是，他从化学家贝索勒特的实验室里要了一些纯乙炔，再进行试验。实验的结果还是出现了雾，这样，他才断定这雾原来就是乙炔的液滴。盖勒德的乙炔实验虽然走了一点小弯路，但却找到了一种使气体液化的特殊方法。
接着，他尝试使空气液化，以氧作为他的第一个目标。他之所以首选氧，是因为纯氧比较容易制备。他将氧气压缩到300个标准大气压，再把盛有压缩氧气的玻璃管放到二氧化硫的蒸气中，这时温度大约为-29℃，然后再让压强突然降低，果然在管壁上又有薄雾出现，他重复做了这个实验很多次，结果都是一样，最后盖勒德肯定，这薄雾就是液态氧。
有趣的是，正当盖勒德在法国科学院报告这一成果时，会议秘书宣布了不久前接到的毕克特的电报，电报说他在320个标准大气压和-140℃下联合使用硫酸和碳酸，液化氧取得了成功。
虽然盖勒德的实验只是目睹了氧的雾滴，并没有把液态氧收集到一起保存下来，然而他的方法却在后来其他气体的液化中得到了应用。
1895年以后，低温物理学在工业上的应用与日俱增，主要用途是为炼钢工业提供纯氧。正在这个时候，英国皇家学院的杜瓦为研究绝对零度附近的物质的性质，也在致力于解决低温的技术问题。1885年，他改进了前人的实验方法，获得了大量的液态空气和液氧，并在1891年发现了液态氧和液态臭氧都有磁性。1898年，杜瓦发明了一种特殊的绝热器，当时叫做低温恒热器，后来也称为杜瓦瓶。他将两个玻璃容器套在一起，联成一体，容器之间抽成真空，这样的瓶就可以盛大量液氧了。1893年1月20日杜瓦宣布了他的这项发明。1898年，杜瓦用自己的新型量热器实现了氢的液化，达到了20.4K的低温，第二年实现了氢的固化，靠抽出固体氢表面的蒸气达到了12K的低温。
杜瓦以为液化氢的成功开启了通过绝对零度的最后一道关卡，谁知道他的残余气体中竟还有氦存在。他和助手们想了很多办法，经过数年的努力，但终未能实现氦的液化。
正当世界上几个低温研究中心致力于低温物理研究时，从事低温领域研究的最出色的是荷兰物理学家卡默林·翁尼斯。他以大规模的工程来建筑他的低温实验室——莱登实验室。他的实验室的特点是：把科学研究和工程技术密切结合起来，把实验室的研究人员和技师组织起来，围绕一个专题，分工负责，集中攻关。相比之下，他的低温设备规模之大，使同时代以及早于他的著名实验室的设备简直变成了“小玩具”。这样，翁尼斯领导的低温实验室——莱登实验室成了国际上研究低温的基地。
1908年的一天，历史性的日子终于到来了，这一天的实验室工作是从早晨五点半开始一直工作到夜间九点半。全体实验室工作人员都坚守在各自的工作岗位上，他们正在进行氦的液化实验，他们是多么渴望看到人类从没有看到过的液化氦啊！可是，氦气能够液化吗？大家都在担心着。墙上的挂钟“滴嗒滴嗒”地响个不停，时间在一秒一秒地消逝。人们屏住了呼吸，全神贯注地注视着液化器。他们先把氦预冷到液氢的温度，然后让它绝热膨胀降温，当温度低于氦的转变温度后，再让它节流膨胀，然后再降温，这一系列的过程在液化器中反复多次地进行着。终于在下午六点半，人类第一次看到了它——氦气被液化了！初看时还有点令人不敢相信是真的，液氦开始流进容器时不太容易观察到，直到液氦已经装满了容器，事情就完全肯定了。当时测定在一个大气压下，氦的沸点是4.25K。莱登实验室的所有人都异常兴奋，奔走相告，互相祝贺，欢笑的声浪传向全世界。
莱登实验室的全体工作人员并没有满足于已取得的成绩，在翁尼斯的指挥下，他们快马加鞭，乘胜前进，继续夜以继日地工作着。他们了解，如果降低液氦上的蒸气压，那么随着蒸气压的下降，液氦的沸点也会相应降低。他们这样做了，并且在当时获得了4.25K～1.15K的低温。
当然，在无边无际的宇宙里，按我们的标准来看许多物质是处于极低温状态的，但是在地球上，人类以自己的智慧和劳动踏入了从未进入的奇异低温世界。自1908年以来，人类经过了93年的研究，在这个奇异世界里，人们发现了许多奇异的现象，其令人神往之处不亚于南北极的冰天雪地，胜过宇宙中的低温，因为在这里人们可以控制实验室条件，细心地观察新的事物。在现代，液氦制冷的低温技术仍是低温领域中的重要手段，大量的实验工作离不开氦液化器……人们有理由为此感到自豪，同时也期待着，在这个低温世界里会看到怎样更新天地啊！
揭开超导研究的序幕事物都是一分为二的，导体的一方面有善于导电的性质，另一方面又对电流有阻碍作用。
这是因为自由电子在定向运动中，还不时地和处于晶格点阵上的正离子相互作用而产生碰撞，从而阻碍自由电子的运动。这种对运动电荷的阻碍作用称为电阻。在一般情况下，所有导电的物体，即使导电性能最好的银，也有电阻，电流通过时，仍然会发热，选成损耗。这是在常温下物体的性质，那么在温度为4.2K，乃至更低的温度下，物体的性质有什么变化呢？
1911年，翁尼斯和他的助手们在实验中发现了一个特殊的现象：当金属导体的温度降到10K以下时，其电阻会明显下降，特别是当温度低于该金属的特性转变点以下时，电阻会突然下降到10－9欧姆以下。这种现象是以前没有发现的，大家对此都非常感兴趣，于是他们取水银作为研究对象。一天，当他们正在观察低温下水银电阻的变化的时候，在4.2K附近突然发现：水银的电阻消失了！这是真的吗？他们简单不敢相信自己的眼睛了。他们在水银线上通上几毫安的电流，并测量它两端的电压，以验证水银线上的电阻是否真的为零。结果他们发现，当温度稍低于-269℃（4.2K）时，水银的电阻确实突然消失了。毫无疑问，水银在4.2K附近，进入了一个新的物态。在这一状态下，其电阻实际变为零。
翁尼斯和他的助手们反复研究了这一现象，他们把这种在某一温度下，电阻突然消失的现象叫超导电现象，把具有超导电现象性质的物质叫做超导体，把物质所处的这种以零电阻为特征的状态，叫做超导态。尽管翁尼斯等人已经明确给出了超导体的一些明确定义，但是要识别零电阻现象并不是很容易做到的。在当时的实验条件下，用仪表直接测量来证明水银的电阻为零，实际上是很难做到的。于是翁尼斯又设计了一个更精密的实验：他将以前的装置进行了简化和改进，把一个铅制的圆圈放入杜瓦瓶中，瓶外放一磁铁，然后把液氦倒入杜瓦瓶中使铅冷却变成超导体，这时如果将瓶外的磁铁突然撤除，铅圈内便产生感应电流。如果这个圆铅环的电阻确实为零，这个电流就应当没有任何损失地长期流下去，这就是著名的持续电流实验。实际上，在1954年，人们在一次实验中开始观察，这个电流从1954年3月26日开始，一直持续到1956年9月5日，在长达二年半的时间里，持续电流未见减弱的迹象。最后，由于液氦供应中断才使实验中止。这就是说，圆环里面的电子，好像坐上了没有任何摩擦的转椅，一旦转动起来，就一直转下去，几年停不下来，永远也停不下来了。
直到目前为止，还没有任何证据表明超导体在超导态时具有直流电阻。最近，根据超导重力仪的观测表明，超导体即使有电阻，电阻率也小于10－25欧姆·米，和良导体铜相比，它们的电阻至少相差1016倍，这个差别就好像用一粒直径比针尖还要小的细砂去和地球与太阳之间的距离相比，这真是天壤之别了。可以认为，超导体的直流电阻就是零，或者说，它就是一个具有完全导电性的理想导体。
低温技术的发展，使人们获得了比液氦温度更低得多的温度。对大量金属材料在低温下检验的结果表明，超导电性的存在是相当普遍的。目前已发现二十多种金属元素和上千种的合金化合物具有超导电性。从元素周期表中，我们可以看到：金、银、铜、钾、钠等金属良导体是不超导的；铁、钴、镍等强铁磁性或强反铁磁性物质也是不超导的，而那些导电性能差的金属，如钛、锆、铌、铅等都是超导体。
为什么金属良导体反而不是超导体？为什么超导体对直流电是完全导电的理想导体，对交流电却有电阻呢？人们在更进一步探索新事物本质的过程中，这些问题逐一得到了解答。
1911年翁尼斯在发现超导电性的同时，还发现，超导电性能够被足够强的磁场所破坏，但是人们的注意力当时集中在零电阻现象上，一直认为零电阻是超导体的惟一特性。一直到20世纪30年代，荷兰人迈斯纳和奥森菲尔德按照翁尼斯的发现，对围绕球形导体（单晶锡）的磁场分布进行了细心的实验测量。他们惊奇地发现：对于超导体来说，不论是先对其降温后再加磁场，还是先加磁场后再降温，只要是对它施加磁场，而且锡球渡过了超导态，在锡球周围的磁场都突然发生了变化，当锡球从非超导态转入超导态时，磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外，这就是说，超导体内部的磁感应强度总是零。这个现象叫超导体的完全抗磁效应，由于是迈斯纳等人具体操作发现的，所以也叫迈斯纳效应。为了观察和了解超导体的完全抗磁性，迈斯纳等人又设计了一个简单易观察的实验，让我们来了解这个效应。
