気体は壁に跳ね返る分子の群れと見なせます。圧力は単位面積あたりの「叩きつける強さ」、体積は「遊び場の広さ」、温度は衝突の平均的な「激しさ」です。
十分に希薄な気体(低密度)について、実験と分子運動論のどちらからも、3 つの巨視的変数の間に同じ関係が得られます。圧力×体積 = モル数×気体定数 R=8.314 J mol−1K−1R = 8.314\ \mathrm{J\,mol^{-1}K^{-1}}R=8.314 Jmol−1K−1 ×絶対温度。これが状態方程式であり、個別の気体法則(ボイル、ゲイ＝リュサック、シャルル)はすべてその特殊ケースです。