Chất khí không có thể tích xác định. Theo định nghĩa của nó, chất khí là một trạng thái chất lỏng phù hợp với hình dạng và thể tích của vật chứa nó.
Thể tích của một chất khí phụ thuộc vào khối lượng, áp suất và nhiệt độ. Định luật Boyle phát biểu rằng ở một khối lượng và nhiệt độ cố định, áp suất và thể tích của chất khí có quan hệ tỷ lệ nghịch với nhau. Mối quan hệ này được viết trong phương trình PV = k, trong đó P là áp suất, V là thể tích và k là một giá trị không đổi. Nếu áp suất tăng, thể tích giảm để giữ giá trị không đổi.
Định luật Charles cũng giải thích mối quan hệ thể tích khí, lần này là nhiệt độ. Nó nói rằng khi áp suất không đổi, thể tích của chất khí và nhiệt độ có quan hệ trực tiếp với nhau. Phương trình được viết V /T = k, trong đó V là thể tích, T là nhiệt độ và k là một giá trị không đổi. Nếu nhiệt độ tăng, âm lượng cũng tăng.