大约在1641年，一位著名的数学家、天文学家贝尔提曾用一根10米多长的铅管做成了真空实验。托里拆利受到了这个实验的启发，想到用较大密度的海水、蜂蜜、水银等做实验。他选用的水银实验，取得了最成功的结果。他将一根长度为1米的玻璃管灌满水银，然后用手指顶住管口，将其倒插进装有水银的水银槽里，放开手指后，可见管内部顶上的水银已下落，留出空间来了，而下面的部分则仍充满水银。为了进一步证明管中水银面上部确实是真空，托里拆利又改进了实验。他在水银槽中将其水银面以上直到缸口注满清水，然后把玻璃管缓缓地向上提起，当玻璃管管口提高到水银和水的界面以上时，管中的水银便很快地泻出来了，同时水猛然向上窜入管中，直至管顶。由此可见，原先管内水银柱以上部分确实是空无所有的空间。原来的水银柱和如今的水柱都不是被什么真空力所吸引住的，而是被管外水银面上的空气重量所产生的压力托住的。托里拆利的实验是对亚里士多德的力学的最后致命打击，于是有些人便妄图否定托里拆利的研究成果，提出玻璃管上端内充有“纯净的空气”，并非真空。大家各抒已见， 众说纷纭，引起了一场激烈的争论。争论一直持续到帕斯卡的实验成功证实托里拆利的理论后才逐渐统一起来 。

托里拆利在实验中还发现，不管玻璃管长度如何，也不管玻璃管倾斜程度如何，水银柱的竖直高度总保持在同一个高度（760mm） ，他还于1644年同维维安尼合作，制成了世界上第一具水银气压计。

1643年，意大利科学家托里拆利与伽利略的另一个更年轻的学生维维安尼一起在意大利的佛罗伦萨做了著名的“托里拆利实验”，利用“大气压强与液体压强相平衡”的方法，测出了大气压强的数值。2

在长约1 m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm，把玻璃管倾斜，竖直高度差不发生变化。

实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气，因此，是大气压支持管内的水银柱不会落下，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。托里拆利测得管内外水银面的高度差为760 mm，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压p0。