Theo thuyết phân tử động học, các hạt ở trạng thái khí, dù ở dạng phân tử hay khí nguyên tử, đều chuyển động thẳng, không đổi, đôi khi bật ra khỏi nhau trong các va chạm hoàn toàn đàn hồi làm thay đổi hướng mà không làm chúng chậm lại. Điều này phụ thuộc vào một số giả định, chẳng hạn như ý tưởng rằng các hạt rất nhỏ so với không gian giữa chúng.
Các giả thiết khác của thuyết phân tử động năng là các hạt của chất khí không có lực hút chúng đối với các hạt khác hoặc vào vật chứa của chúng. Nó cũng giả định rằng động năng trung bình của các hạt khí chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Tất cả các giả thiết này và bản thân lý thuyết phân tử động học là lời giải thích về hành vi quan sát được của các chất khí, đặc biệt là mối quan hệ của nhiệt độ, thể tích, áp suất và số lượng các hạt khí trong một bình chứa.Ví dụ, theo lý thuyết này, áp suất lên bên trong một bình chứa từ một chất khí chứa, là kết quả của các hạt tác động lên bình chứa và tác dụng lực lên nó. Càng có nhiều hạt, chúng càng tác dụng nhiều lực hơn. Tương tự, áp suất tăng theo nhiệt độ, vì điều này làm tăng tốc độ của các hạt, làm tăng lực của chúng và tốc độ tác động của chúng vào vật chứa.
