真空在文艺复兴以前是一个奇妙的概念。早在古希腊时代，亚里士多德学派就提出了"自然界害怕真空"的断言。这一论断后来受到了伽利略的批判。伽利略用实验证明，不能用水泵把水吸到高于十米的高度。他从这个现象中猜测到空气可能有重量。他用一只特制的圆筒，用水将其中的空气压缩，然后进行称量，从而粗略地量出了空气的密度。他由此得出结论：自然界"害怕真空"的力量是有限的。他想到，别的液体也只能被吸到一定的高度，这个高度依液体的密度而定。
　　伽利略的学生托里拆利用水银代替水柱，继续了这一项研究。1643年，他和韦韦安尼一起，在一根一头封闭的管子里装满水银，然后把开口的一端倒过来浸在一碟水银里后发现，管中的水银一直降到比碟子中的水银面高约二十九英寸为止，而不管管子是竖直的还是倾斜的。他们设想这可能是大气对碟子里的水银面的压力所致，管子的上端则形成了真空。他们通过这个实验取得了两个结果：证明了获得真空的可能性；获知了大气压的存在。
　　托里拆利的实验引起了人们的广泛注意。1647年，法国的帕斯卡指导其内弟佩里埃比较了皮依山顶和克莱蒙两地（海拔差距约一千米）水银柱的高度，发现登山愈高，水银柱降低得愈低。通过研究，巴斯卡认识到，水银柱的压力被大气对水银面的压力所平衡，因而在高山上水银柱的降低表明大气压的减小。他根据这个理论解释了虹吸现象，这里大气压强的差起了实质作用；并指出在高达十点三米处，水的虹吸管就失去作用。
　　德国马德堡的工程师奥托· 冯·格里凯在1635年至1645年间独立地对真空进行了探索。格里凯认为，宇宙容器是极其巨大的，物质决不可能占满它。格里凯曾企图用一只吸水泵把水从桶里抽出来而得到真空，但因桶漏气而失败了。后来他制造了一个与铜球连在一起的抽气机，做了一系列演示空气压力的实验。其中包括著名的"马德堡半球实验"：当把合起来的两个半球内的空气抽出去后，它们就会挤得这样紧，以致十六匹马也可能分不开它们；而当空气进入半球中时，要分开它们是很容易的。这样，格里凯就成功地获得了真空，并发现真空 - 实际是大气的压力 ― 可以产生巨大的机械动力。