Khi nhiệt độ của một hệ thống tăng lên, các phân tử bên trong nó bắt đầu chuyển động nhanh hơn và vận tốc của các hạt tỷ lệ thuận với động năng. Khái niệm này được minh họa thông qua phương trình KE = (1/2) mv ^ 2, trong đó KE là động năng, m là khối lượng và v là vận tốc. Trong các tính toán như vậy, nhiệt độ được đo bằng độ Kelvin.
Khi nhiệt độ của chất khí tăng lên nhưng áp suất không đổi, thể tích của chất khí tăng lên, nghĩa là các phân tử phải bao phủ một khoảng không gian lớn hơn trong cùng một khoảng thời gian bằng cách chuyển động nhanh hơn. Động năng tăng khi va chạm giữa các phân tử khác nhau tăng và vận tốc của chuyển động tăng. Hành vi này được chứng minh bằng Định luật Charles, với phương trình V /T = k. Trong phương trình này, V là thể tích và T là nhiệt độ, và hai giá trị này tỷ lệ thuận với nhau. Tương tự, nhiệt độ và áp suất cũng có liên quan trực tiếp, như trong phương trình Định luật áp suất, P /T = k, trong đó P là áp suất và T là nhiệt độ.
