Cualquier ecuación que relacione la presión, la temperatura y el volumen específico de una sustancia se denomina ecuación de estado. Hay varias ecuaciones de estado, algunas sencillas y otras complejas. La más sencilla de todas recibe el nombre de ecuación de estado de gas ideal, la cual predice el comportamiento P-v-T (v es volumen específico) de un gas bajo ciertas condiciones específicas con bastante exactitud. En 1662 el inglés Robert Boyle observó durante sus experimentos con una cámara de vacío que la presión de los gases es inversamente proporcional a su volumen. En 1802, los franceses J. Charles y J. Gay-Lussac determinaron de modo experimental que a bajas presiones el volumen de un gas es proporcional a su temperatura. Es decir,

Formas de la ecuación de gases ideales

Todas las fórmulas siguientes son equivalentes,

Donde:

P: presión absoluta.
V: volumen.
n: número de moles.
Ru: Constante Universal de los gases ideales.
T: temperatura absoluta.
M: peso molecular. Llamado también Masa molar.
Rp: Constante particular del gas.
m: masa.
v: volumen específico del gas.
ρ: densidad.

Para clarificar las ecuaciones se debe tener en cuenta que: