Sự khác biệt cơ bản giữa chất lỏng và chất khí là các nguyên tử hoặc phân tử trong chất khí tách rời nhau và không được sắp xếp theo một trật tự cụ thể nào. Các phần tử của chất lỏng ở gần nhau, mặc dù chúng cũng không được sắp xếp theo một trật tự nhất định.
Các phân tử khí dao động và bật ra khỏi nhau theo thời gian. Các phân tử chất lỏng cũng dao động, nhưng chúng gần nhau đến mức trượt xung quanh nhau thay vì bật ra khỏi nhau.
Nếu đổ vào một bình, một chất lỏng có hình dạng giống như bình, nhưng nó không nở ra. Khí sẽ có cả hình dạng và thể tích của bình khi nó nở ra để lấp đầy toàn bộ bình. Khí cũng có thể nén được, trong khi chất lỏng chỉ có thể nén ở một mức độ. Khả năng nén của khí xảy ra vì nó dễ bị thay đổi nhiệt độ và áp suất hơn.
Chất lỏng cũng thể hiện sức căng bề mặt, trong khi chất khí thì không. Sức căng bề mặt xảy ra vì các phân tử nước trên bề mặt của một khối nước không bị bao quanh bởi các phân tử khác ở mọi phía và kết dính mạnh hơn với các phân tử xung quanh chúng, tạo ra một lớp màng trên mặt nước.