1924 sagte er zusammen mit Satyendra Nath Bose einen quantenmechanischen, aber dennoch makroskopischen Materiezustand voraus, der bei extrem tiefen Temperaturen eintreten sollte. Der später als Bose-Einstein-Kondensation bezeichnete Phasenübergang konnte 1995 erstmals im Labor beobachtet werden. Im August 2005 wurde an der Universität Leiden ein 16-seitiges Manuskript von Einstein entdeckt, das sich mit seiner letzten großen Entdeckung, der Bose-Einstein-Kondensation, beschäftigt.