在狭义相对论确立前的两个世纪里，以太是物理学界无可替代的核心概念。从笛卡尔构建 “以太涡旋宇宙”，惠更斯将其作为光在宇宙中传播的媒介开始，这种无处不在、无法探知的基本物质成为科学家研究所有自然现象时绕不开的要素。
在牛顿之后，法国科学家拉普拉斯成为光的微粒说的领军人物，他将以太设定为“不可称量的流体”， 这种流体被设想为由富有弹性且互相排斥的粒子所组成，而且是“稀薄透明”的，这种以太粒子可以穿透普通物质粒子间的空隙，还可以受到普通物质粒子的吸引。拉普拉斯不仅用这套理论解释光学现象，还成功的将其应用到热学、电学和化学上。
在18世纪，人们对热、磁、电等现象的研究还是定性的。拉普拉斯创建了一种包括不可称量流体理论在内的定量化的物理学。他试图建立一种基于以太和牛顿力学的统一性理论，将光、热、电等现象间相互沟通。拉普拉斯认为定量描述才是物理理论的目标，并且强调实验方法和数学理论并重的研究方法。他认为物理量的精确数值测量是极为重要的，提倡通过采用新的仪器设备和新的实验方法，提高实验精度、减少误差，将精细的实验测量视为数学物理理论的重要补充。
虽然在1814年拿破仑倒台之后，拉普拉斯的理论被广泛批评，化学亲和力和热素说均被推翻。但是，追求万物通理的统一性思想，成为后世物理学统一理论的思想源头。实验与数学并重的定量化观念也被科学界广泛接纳，深刻的影响着科学发展的方向。
随着光的波动说逐渐占据主导地位，更多的顶尖物理学家试图为以太理论注入严谨的科学内涵。
托马斯·杨于1801年完成了著名的双缝干涉实验。他认为，光、热，以及物理的附着力和排斥力都是以太所起的作用。“发光的”以太就好比光和辐射热的运载工具，这一观念成为了他光学理论的核心。他利用在声学研究中的成果，采用光波叠加等概念解释光学现象。
受封为伦福德伯爵的本杰明·汤普孙否认把以太作为不可称量流体的学说，他认为光和热的传播是由包围在普通物质粒子周围的以太“大气”的振动引发的，他指出，正是以太的振动，而非弹性流体的流动引起热的效应。
1918年，奥古斯丁·让·菲涅耳通过数学推导的方法提出了“惠更斯-菲涅耳原理”，成功解释了光的衍射现象，并预言了后来被实验证实的泊松亮斑现象，他的研究成果成为波粒之争的关键转折点，光的波动说从此确立了的主导地位。菲涅耳意识到光波不是像声波那样的纵波，并且通过实验证实了光是一种横波。基于此，他提出了自己的以太模型，即以太是由在一定距离上受力束缚作用的分子所组成的介质，借助这种介质只有横向振动才能传播，为了产生横向的振动，以太必须具备刚体的特征。菲涅尔开创了一种通过数学方式构建力学模型达到统一理解物理现象的范例，力学模型的建立是物理学理论的核心。他提出研究以太力学性质的观点被视为“以太动力学”的开端，以太动力学成为19世纪物理学重点研究方向，也对整个物理学理论的发展有着重要的作用。
继菲涅耳之后，斯托克斯借鉴欧拉的流体力学理论，建立了一种理想连续固体的以太模型，他假设以太粒子是有结构的，他指出：对于地球和行星穿过以太的运动而言，以太的行为就像流体；但对于组成光的振动而言，以太的作用又像是弹性固体。他把以太描述为类似胶水或果冻之类的东西，也就是是一种含有少量胶质的混合物，当大物体平移运动穿过它时，它的行为像流体但是仍然具有弹性。因此当光穿过时，它又会产生微小的横向振动。
在研究以太物理性质的热潮中，一些数学家也加入进来。
受菲涅耳影响，法国数学家奥古斯丁·路易斯·柯西以以太具有弹性固体介质的力学性质为前提，对光学原理提出了一套完整的数学处理方法。他从弹性固体的运动微分方程出发得出光作为横波的振动传播规律。尽管柯西的弹性固体以太力学结构明显存在问题，它与光学原理究竟有何关系也是模糊不清的，但是柯西的研究极大的影响了新一代的数学家和物理学家，他们相信，应用数学方法也可以解决物理学问题。
乔治·格林在1838年发表了一篇重要的论文，在文中，他试图建立一种可靠的弹性固体以太理论的力学基础，他批评了柯西的以太分子结构假定，认为物理实在和用于描述物理实在所使用的模型之间是存在某种差异的，应该以一种普遍的物理原理作为研究的基础。他将拉格朗日分析力学的数学方法引入以太动力学，并在此基础上提出了一种与任何特定物理模型无关的以太力学理论。这种力学解释框架成为一种新的模式，后来，麦克斯韦正是应用这一模式描述电磁学的。
1820年，丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特发现了电流对磁性指针的作用，认识到电、磁现象是统一的，电磁学由此诞生。奥斯特坚信电、磁、热和光都是同一种力的不同表征而已，他认为电流是一种动力学振荡，是相反方向的引力和斥力之间不平衡所产生的力的波动。
奥斯特的发现激发了人们对电磁现象的想象力。安培用光的波动说类比解释电磁作用的传播。他参考菲涅耳的发光以太理论，提出了电以太的概念，即以太是电磁作用和光学作用的共同载体。他假定以太是由正负两种电流体组成的，电磁学现象是由电流体的扰动引发的，光则是由流体震荡所产生的结果。他认为发光并布满空间的以太是电磁作用传播唯一一种物理学模型。
当法拉第证明电力是借助周围介质的粒子传递，并用“力线”描述电磁力在空间分布之后，电磁场充斥在带电体或磁体周围空间的观念逐渐形成。为了解释场的物理结构，第一代开尔文男爵——威廉·汤姆森用以太中的分子漩涡描述场。麦克斯韦则深入研究了力线的几何涵义，提出了自己的以太粒子物理模型，他用连续以太粒子来表述场的传播机制。著名的麦克斯韦方程组就是在这种以太力学框架下推导出来的。
20世纪物理学的发展使我们觉得以太假说是那么遥远和幼稚，然而，我们不应该忘记它，更没有权力去讥笑它。
上述提到的所有以太理论绝非主观臆断或是突然脑洞大开的结果，所有这些“奇谈乱论”背后都有严格的数学推导，这种数学上的自洽性，使以太理论成为19世纪最具解释力的物理学体系。
在近200年间，人们围绕以太进行的探索中，发展出的全新理念和方法并没有随着以太一同被抛弃。拉普拉斯用流体以太统一物理现象的尝试，打破了光学、电磁学等领域的壁垒，这种 “统一性思想” 至今仍是物理学的最高追求。
菲涅耳开创的以太动力学不仅引领了研究以太的方向，以数学模型为核心构建物理学理论的思想更是成为当今物理学研究的标准模式。
法拉第提出的 “力线” 概念，则是以太理论向现代场论过渡的开端。他认为空间被力线充满，光和热可能是力线的横振动，甚至设想 “以太可能是力线的荷载物”。这种将抽象物理作用具象为物质场的思维，直接启发了麦克斯韦的位移电流假说，最终催生了 “场是物质存在形式” 的现代认知。
在科学历史中所有理论都是人类智慧的结晶，无论它们被判定为成功或失败。当亚里士多德的有限天球被捅破之时，笛卡尔正是从被遗忘的古希腊原子论中汲取灵感，提出无限微粒宇宙观，并因此影响伽利略、牛顿等人开创了全新的时代。大陆板块漂移学说也曾被斥为无稽之谈，最终与海底扩展理论共同确立为现代地学的支柱。
拉普拉斯、托马斯·杨、焦耳、法拉第、麦克斯韦这些引领科学发展方向的科学伟人都对以太倾注了大量的精力和心血。19 世纪的以太研究与当代弦理论、超弦理论、圈量子理论存在着某些相似性。它们都是各自年代物理学最前沿研究领域，并且，它们都展现了 “数学自洽先于实验验证” 的理论特征，19 世纪的科学界坚信 “实验技术的进步终将证实以太”，当代物理学家也对前沿理论的实验验证抱有同样期待。
在20世纪初，以太研究宣告失败，迈克尔逊-莫雷实验的结果无疑是判决性的，然而真正促使人们放弃以太假说的原因是对于它最初要解决的问题，即光为何能够在真空中传播，人们找到了更好的解释，那就是场论和相对论。而场从最初的描述工具最终被确立为一种独立于物质存在的客观实在，更是颠覆了哲学层面的传统实体概念。
当代科学家倾力研究弦理论、超弦理论和圈量子理论，但是谁也不能保证它们能够解决广义相对论与量子力学的冲突。或许在未来，人们从以太假说当中能够找到物理学突破的灵感。虽然以太假说已经被宣判“死亡”，但是它所承载的人类智慧之光，以及那些曾为它倾注心血的科学家们，都不应该被遗忘。这些人物以及他们的智慧结晶都应该成为后世人们审视当下、探索未来的永恒镜鉴。
