Theo Đại học California, lý thuyết phân tử động học định nghĩa các hạt khí là những hạt nhỏ và hiển thị chuyển động đường thẳng, ngẫu nhiên. Các hạt thể hiện chuyển động nhanh và liên tục và va chạm vào nhau và thành thùng chứa chúng.
Lý thuyết phân tử động học dựa trên những giả định sau:
1. Thành phần của khí bao gồm nhiều hạt có đặc điểm của vật thể hình cầu cứng.
2. Các hạt chuyển động thẳng đều cho đến khi va chạm.
3. Các hạt rất nhỏ so với không gian giữa chúng. Do đó, hầu hết không gian trong bình chứa đầy khí không có người sử dụng.
4. Các hạt khí không hút nhau. Ngoài ra, không tồn tại lực hút giữa các hạt và thành vật chứa của chúng.
5. Các va chạm xảy ra bên trong bình chứa khí giữa các hạt khí hoặc giữa các hạt khí và thành bình chứa có độ đàn hồi 100%. Do đó, các vụ va chạm không gây mất năng lượng.
6. Nhiệt độ của chất khí quyết định động năng trung bình của tất cả các hạt tạo nên nó.
Theo Đại học California, nhiệt độ cao hơn làm tăng vận tốc của các hạt khí và động năng của chúng. Khối lượng của các hạt cũng được xem xét trong công thức tính động năng của chúng.