热的过程
罗蒙诺索夫认为热是摩擦所引起的，那末这个热量的充分根源必须是包含在运动着的某种物质里面，然而热体中的运动中的物质微粒过于细微，使得这些运动从视界中隐藏起来。罗蒙诺索夫还证明，微粒运动应该是旋转的运动，而微粒本身应当是球形的。
此外，罗蒙诺索夫还在其研究中定义了能量守恒定律，并将之扩展到热的过程：因为某物体用自身的力量推动他物体时，某物体消耗多少力量，变同样的有导数传导到被推动的其他物体。他指出热是运动的现象，那么这种运动就不可能设想是那样最高速度再不容许有更快的运动。相反的，运动可能减少到使物体达到静止的姿态，这样极限冷度就有可能。
罗蒙诺索夫做出了波意尔-马略特定律的简单推导，并证明在较大密度上应该注意到这个规律的偏离。同时他在论文中还描述了空气分子的混乱运动。
电力学
罗蒙诺索夫提出了对暴风雨发生的理论和对于极光的电本质的见解。他把暴风雨的发生和空气流上升联系起来，认为降下的冷空气便是冬天雪融风停后严寒的原因。
罗蒙诺索夫认为热空气上升时，跟着必有一种含脂质的易燃烧的蒸汽上升。这上升的微粒，由于本性和固体性质接近，因此就不可能和雨滴融合，等到和雨滴相撞时，由于摩擦的刺激，便在其中引起电的现象。
他对极光进行了多项实验，认为被抽出空气的球受激电力，突然放射了一下光线，转瞬消失。在北极光方面，按其全光面积，发光虽不像这样急促，但有类似的地方，因为北极光发亮的柱近似垂直的从起电空气的表面一直延伸到以太层。这一解释与近代对北极光的解释相近。 罗蒙诺索夫反对当时盛行的燃素说，用实验证明金属在密闭容器内加热，质量不会增加，而放在空气里加热，质量就会增加。他用实验证明化学反应前后物质的质量相等，他也是最早应用天平来测量化学反应重量关系的化学家。
经过大量的实验之后，1756年，罗蒙诺索夫得到了这样一个结论：“参加反应的全部物质的重量，等于全部反应产物的重量。”这就是今天我们所熟知的，作为化学科学基石的质量守恒定律。实际上，早在1748年2月16日，在罗蒙诺索夫写给彼得堡科学院院士列昂纳德.欧拉的信中就曾经写道：“自然界所发生的一切变化，都是这样的：一种东西失去多少，另一种东西就获得多少。因此，如果某个物体增加了若干物质，另一物体必然有若干物质消失。我在梦中消耗了多少小时，那么我必然失眠多少小时，如此等等。因为这是一条具有普遍意义的规律，所以它也应推广适应运动的诸法则：一个物体如果靠本身的动力，引起另一物体产生运动，那么前者由于推动而失去的动量，必然等于后者受推动时获得的动量。”应该说，这种观点是质量守恒定律和能量守恒定律的雏形。 在物理学方面，罗蒙诺索夫创立了物质结构的原子-分子学说，通过热的动力学说从本质上解释了热的现象。他以物质守恒定律的思想阐述了物质微粒的形态及热传导的原理，这是当时物理发展的一大进步。此后19世纪末期两位物理学家亥姆霍兹和玻尔兹曼就是借助这个基础企图建立热力学第二定律，可以说罗蒙诺索夫为之奠定了坚实的理论基础，有效的推动了俄国的物理的发展。
此外罗蒙诺索夫根据自己对空气压强的解释，制造出气压计。其设备和原理至今被用于人们学术和日常生活中。罗蒙诺索夫也是世界上第一个记录了水银的凝结现象的科学家。 罗蒙诺索夫用实验的方法对盛极一时的燃素说加以驳斥，他的实验成果有效地支持了数十年后化学家拉瓦锡推翻燃素说，建立氧化学说。此外，罗蒙诺索夫还提出了物理化学中著名的“质量守恒定律”意见，这为后世相关学科的创立和发展打下了可靠的理论基础。
在应用化学方面，罗蒙诺索夫曾研究过彩色玻璃制造和植物营养等，创办了俄国策一个化学实验室。同时他首先采用计量的定量法用于化学实验研究，还发明了许多化学方面的仪器，有效地推动了俄罗斯在化学领域的发展。 罗蒙诺索夫在纯洁俄罗斯语言、使文学语言接近口语方面贡献很大，被后世称为“俄罗斯语言之父”，著有《修辞学》（1744）、《俄语语法》（1757）和《论俄文宗教书籍的益处》（1757）等。他在同时代诗人特列佳科夫斯基研究的基础上，提出俄国重音诗体的理论，并在创作中进行了成功的实验。他的诗音调铿锵，庄严雄辩，富有节奏感。
蒙诺索夫文学创作的成就主要是诗歌，他的诗颂扬英雄的业绩，充满对祖国的热爱。他认为诗歌最重要的任务不是咏唱醇酒和爱情，而是培养崇高的爱国精神。《伊利莎伯女皇登基日颂》实际上是一首对俄国和彼得一世的赞歌。他还以颂诗体裁写过一些雄伟瑰丽的科学诗，解释自然现象（《晨思上天之伟大》、《夜思上天之伟大》等）。
俄罗斯历史学家西佐夫称，罗蒙诺索夫是是俄国学者、诗人，俄国唯物主义哲学和自然科学的奠基人，他被誉世人为“俄国科学之父”和“文学上的彼得大帝”。
普希金这样评价罗蒙诺索夫：“罗蒙诺索夫是一个伟大的人。他建立了第一所大学。就得更好—些，他本人就是我们的第一所大学。”
别林斯基对罗蒙诺索夫作了崇高的评价。他写道：“罗蒙诺索夫仿佛北极光一样在北冰洋岸发出光辉。这个现象光耀夺目，异常美丽。这证明了一个人可以适应任何情况和任何气候，因为天才能够战胜厄运所没下的一切障碍；最后，还题实了一个俄罗新人是能完成一切伟大而优美的事业的。”
苏联科学院院长瓦稚洛夫院士评价罗蒙诺索夫：“他的天才的影响，他的劳动的影响是不可估量的。我们的语音、我们的语法、诗歌、文学全部都是从罗蒙诺索夫那里成长起来的。只有通过罗蒙诺索夫，我们科学院才真正具有意义。”
