分子同士または容器壁と完全弾性衝突を繰り返す様子。分子同士が衝突するためには分子は有限の大きさを持たなければならない。gas)は、圧力が温度と密度に比例し、内部エネルギーが密度に依らない気体である[1]。気体の最も基本的な理論モデルであり、より現実的な他の気体の理論モデルはすべて、低密度で理想気体に漸近する。1]の体積が無視できるほど小さく、構成粒子間には引力が働かない系である[2]。2]にも体積があり、分子間力も働いているので理想気体とは若干異なる性質を持つ。そのような理想気体でない気体は実在気体または不完全気体と呼ばれる[3]。実在気体も、低圧で高温の状態では理想気体に近い振る舞いをする。常温・常圧では実在気体を理想気体とみなせる場合が多い。理想気体の状態方程式には2ないし3種のバリエーションがある。大きな違いは、気体を粒子の集まりとみなすか否かである。質量密度に比例するか数密度に比例するかモル密度(モル体積の逆数)[4]に比例するかである。3]と呼ばれる[5]。この状態方程式は、気体の構成粒子の存在を前提としない場合でも意味を持つ式である。気体の種類によらない普遍定数で、ボルツマン定数と呼ばれる。式中に現れていることから明らかなように、この状態方程式は、気体の構成粒子の存在を前提としなければ意味を持たない。