固体中的原子是处于彼此强烈的相互作用之下的，每个原子只能在自己的平衡位置附近作微小振动，大家可以假设各个原子的振动是相互独立的简谐振动。这样，每个原子有三个振动自由度，根据能量均分定理，每个原子的平均能量可以表示为
这就是固体热容的杜隆-珀蒂定律。实验表示，杜隆-珀蒂定律在室温和高温范围与实验相符合，但在低温范围，固体的热容随温度降低得比理论结果要快。
爱因斯坦首先将量子理论用于固体热容的分析，成功地说明了固体热容随温度的降低而减小的实验事实。爱因斯坦把固体中的原子的热运动看成是具有相同角频率w 的3N个振子的振动，振子的能级为
每个振子都定域于自己的平衡位置附近作振动，是可分辨的，故遵从玻耳兹曼分布。利用玻耳兹曼分布和热力学方法可以求得固体系统的内能，再由内能算得固体的定体热容，为
上式表示，固体的热容CV 随温度的降低而减小，并且CV 是qE/T的普适函数，不同的固体只表现在qE不同而已。对于金刚石，取q E =1320 K可使理论曲线与实验结果相符，所得爱因斯坦理论曲线示于图18-22，图中的点是实验结果。
由上式可以得出，当温度趋于零时，CV也趋于零。显然当温度趋于零时，kT远小于振子的能级间距hw，振子若获得热运动能量kT，并不足以跃迁到激发态去。所以平均而言，几乎所有振子都被冻结在基态，当温度略有升高时它们也几乎不吸取热量，故对热容无贡献。
爱因斯坦理论定性地说明了固体热容随温度降低而减小的实验事实，但是定量上与实验不符合，这是由于爱因斯坦理论采用了过于简单的假设所致。