Định luật Charles phát biểu rằng ở áp suất cố định, một lượng khí có thể tích tỷ lệ thuận với nhiệt độ của nó. Điều này có nghĩa là khí được giữ ở áp suất không đổi sẽ tăng hoặc giảm thể tích khi nhiệt độ tương tự. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử hoặc hạt khí bị kích thích và đẩy vào các bề mặt với lực nhiều hơn, tạo ra một thể tích lớn hơn.
Định luật Charles còn được gọi là định luật về thể tích, với một phương trình chỉ ra rằng thể tích chia cho nhiệt độ bằng hằng số. Phương trình này dễ xác định hơn nếu một chất khí được duy trì ở áp suất không đổi và sự thay đổi không đổi chỉ khi tăng hoặc giảm nhiệt độ.
Định luật khí này được phát hiện vào những năm 1780 bởi một nhà khoa học tên là Jacques Charles, người đã đưa ra định luật ban đầu được công bố nhiều thập kỷ sau đó. Định luật này ngày nay vẫn được dạy phổ biến và dẫn đến những khám phá như khí hóa lỏng và hành vi của khí khi nó gần đến nhiệt độ không tuyệt đối. Định luật Charles liên quan đến lý thuyết động học của chất khí, trong đó chất khí là một số lượng lớn các hạt nhỏ va chạm với nhau cũng như thành bình chứa của chúng với tốc độ không đổi. Nhiệt độ bổ sung năng lượng cho các hạt này, làm tăng tốc độ chúng chuyển động và va chạm với các hạt khác.