Khí lý tưởng là khí lý thuyết bao gồm các hạt chuyển động ngẫu nhiên, không tương tác. Khái niệm khí lý tưởng hoàn toàn tuân theo định luật khí lý tưởng, định luật này gần đúng với hành vi của chất khí trong các điều kiện khác nhau.
Các chất khí được cho là hoạt động theo cách lý tưởng nhất ở nhiệt độ cao và áp suất thấp. Định luật khí lý tưởng là một phương trình có công thức PV = nRT, trong đó P là áp suất, V là thể tích của khí, n là số mol khí có mặt, R là hằng số khí phổ quát và T là nhiệt độ. Ở nhiệt độ cao và áp suất thấp, thể tích của chất khí trở nên không đáng kể, và các phần tử khí có thể chuyển động với tốc độ cao. Những hành vi này được coi là lý tưởng.