Phương trình PV = nRT được gọi là định luật khí lý tưởng. Nó phát biểu rằng áp suất nhân với thể tích bằng số mol phân tử khí nhân với nhiệt độ nhân với hằng số khí lý tưởng. Theo quy ước, áp suất được chuyển đổi thành khí quyển (atm), thể tích thành lít (L) và nhiệt độ thành độ Kelvin (K).
Hướng dẫn Chem giải thích rằng bằng cách sắp xếp lại phương trình, đơn vị của hằng số khí lý tưởng R là L x atm /mol x K và giá trị của R là 0,082057 L atm /(mol K). Trong các hệ đơn vị khác, đặc biệt là SI, đơn vị của R là Joules /(mol K), và giá trị của nó là 8,314.
Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, hay 1 khí quyển và 273 K, 1 mol khí chiếm 22,4 lít. Phương trình dự đoán chính xác hoạt động của các khí thực tế trong một phạm vi áp suất và nhiệt độ. Tuy nhiên, trong các điều kiện khắc nghiệt, các khí thực tế đi chệch khỏi hành vi lý tưởng. Chẳng hạn, ở nhiệt độ thấp hoặc áp suất cao, các phân tử khí không va chạm đàn hồi mà kết tụ lại với nhau để tạo thành các giọt chất lỏng.