Кинетичната молекулярна теория, известна още като Кинетична теория на газовете, е мощен модел, който се стреми да обяснете измеримите характеристики на газа от гледна точка на малките движения на газа частици. Кинетичната теория обяснява свойствата на газовете по отношение на движението на техните частици. Кинетичната теория се основава на редица предположения и поради това е приблизителен модел.
Газовете в кинетичния модел се считат за „перфектни“. Перфектните газове се състоят от молекули, които се движат изцяло на случаен принцип и никога не спират да се движат. Всички сблъсъци на газови частици са напълно еластични, което означава, че не се губи енергия. (Ако това не беше случаят, газовите молекули в крайна сметка ще свършат с енергия и ще се натрупат на пода Следващото предположение е, че размерът на молекулите е незначителен, което означава, че те по същество имат нула диаметър. Това е почти вярно за много малки едноатомни газове като хелий, неон или аргон. Последното предположение е, че молекулите на газа не си взаимодействат, освен когато се сблъскат. Кинетичната теория не разглежда никакви електростатични сили между молекулите.
Газът има три присъщи свойства, налягане, температура и обем. Тези три свойства са свързани помежду си и могат да бъдат обяснени с помощта на кинетична теория. Налягането се причинява от частици, удрящи се в стената на резервоара за газ. Не-твърд контейнер като балон ще се разширява, докато налягането на газа вътре в балона се изравни с това от външната страна на балона. Когато газът е с ниско налягане, броят на сблъсъците е по-малък, отколкото при високо налягане. Увеличаването на температурата на даден газ във фиксиран обем също увеличава налягането му, тъй като топлината кара частиците да се движат по-бързо. По подобен начин разширяването на обема, в който даден газ може да се движи, понижава както неговото налягане, така и температурата.
Робърт Бойл беше сред първите, които откриха връзките между свойствата на газовете. Законът на Бойл гласи, че при постоянна температура налягането на даден газ е обратно пропорционално на неговия обем. Законът на Шарл, след като Жак Шарл разглежда температурата, установява, че за фиксирано налягане обемът на даден газ е право пропорционален на неговата температура. Тези уравнения бяха комбинирани, за да образуват идеалното уравнение на състоянието на газа за един мол газ, pV = RT, където p е налягане, V е обем, T е температура и R е универсалната газова константа.
Перфектният закон за газа работи добре при ниско налягане. При високо налягане или ниски температури молекулите на газа се намират в непосредствена близост, за да си взаимодействат; именно тези взаимодействия карат газовете да се кондензират в течности и без тях цялата материя би била газообразна. Тези взаимодействащи взаимодействия се наричат сили на Ван дер Ваалс. Следователно, уравнението на перфектния газ може да бъде модифицирано, за да включва компонент за описание на междумолекулни сили. Това по-сложно уравнение се нарича уравнение на състоянието на Ван дер Ваалс.