После окончания школы Ян сам стал учителем. С 1866 года он работал в одной из школ в Гааге, где впоследствии стал директором. Лишь спустя годы Ван-дер-Ваальсу удалось продолжить свое образование в Лейденском университете. Большая работ относится к области теоретической молекулярной физики. Ван-дер-Ваальс исследовал поведение молекул газа.
Так что такое газ? Газ состоит из крохотных частичек -  молекул, которые свободно
движутся и слабо взаимодействуют между собой. Поэтому газ принимает форму сосуда, в котором находится, занимая весь его объем.
Непрерывно двигаясь, молекулы газа ударяются о стенки сосуда. Таким образом, газ оказывает давление. Если уменьшить объем сосуда, то молекулы газа расположатся плотнее и будут чаще ударятся о стенки.
Поэтому при уменьшении объема давление газа увеличивается. для того чтобы упростить математическое описание состояния газа, физиками была придумана модель -  так называемый идеальный газ. В этой модели считается, что молекулы взаимодействуют только со стенками сосуда и ведут себя при этом, как бильярдные шары. Состояние идеального газа описывается известным уравнением Клапейрона-Менделеева:

PV=vRT
где Р, У, Т — соответственно давление, объем и температура газа, R- универсальная газовая постоянная, а V - количество вещества.1 для одного моля вещества данное уравнение имеет вид:
PV=RT.
Поведение же реальных газов в зависимости от температуры, давления и их физической природы отклоняется от законов идеального газа. При больших давлениях необходимо вводить, по крайней мере, две поправки: на силы притяжения между молекулами и на объем самих молекул.
В 1873 году Ван-дер-Ваальс показал, что соответствие результатов теории и эксперимента оказывается значительно лучшим, если газ рассматривать не как идеальный, а как реальный. Его анализ основывался на кинетической теории, но учитывал следующие обстоятельства. Во-первых, в реальном газе молекулы имеют конечные размерь , а до этого в идеальных газах реальным объемом самих молекул пренебрегали. Во-вторых, радиус действия межмолекулярных сил может превышать размер самих молекул, а для идеального газа предполагалось, что молекулярные силы действуют только во время столкновений.
Кроме того, молекулы реального газа вообще не сталкиваются. Как такового удара не происходит, молекулы просто разлетаются друг от друга под разными углами.
Вот эти тонкости и учел Ван-дер-Ваальс при выводе своего уравнения. Он ввел постоянные a и b, где первая поправка (а) зависит от вида газа. Вторую поправку в уравнение, описывающее состояние реального газа, Ван-дер-Ваальс ввел, руководствуясь тем, что молекулы реального газа занимают часть объема сосуда и движение молекул газа происходит как бы не во всем объеме, а в уменьшенном на некоторую величину b.
(Р+ a/V²)(V₀-b)=RT.
Уравнение Ван-дер-Ваальса интересно тем, что дает качественное объяснение основных
отличий в поведении реального газа от идеального. —
Ровно 100 лет тому назад, в 1910 году, Ван-дер-Ваальс получил Нобелевскую премию по физике
«за работу над уравнением состояния газов и жидкостей».