Plyny byly záhadou pro první vědce, kteří byli zmateni jejich svobodou pohybu a zjevnou beztíží ve srovnání s kapalinami a pevnými látkami. Ve skutečnosti nezjistili, že plyny představují stav hmoty až do 17. století. Po bližším studiu začali pozorovat konzistentní vlastnosti, které definovaly plyny. Jediný rozdíl, který zpočátku zmátl vědce - rozdíl plynných částic, které mají více prostoru pohybovat se volně než částice pevných látek nebo kapalin - informuje každou z vlastností, ve kterých mají všechny plyny běžný.
Nízká hustota
Plyny obsahují rozptýlené molekuly, které jsou rozptýleny v daném objemu, a proto jsou méně husté než ve svém pevném nebo kapalném stavu. Jejich nízká hustota zajišťuje plynulost plynů, což umožňuje plynným částicím pohybovat se rychle a náhodně kolem sebe, rozpínat se nebo smršťovat bez pevné polohy. Průměrné vzdálenosti mezi molekulami jsou dostatečně velké, aby interakce mezi molekulami nezasahovaly do jejich pohybu.
Neurčitý tvar nebo objem
Plyny nemají určitý tvar ani objem. Náhodný pohyb molekul plynu jim umožňuje zvětšit nebo zmenšit objem nádoby, která je drží. Proto se objem plynu vztahuje k prostoru nádoby, ve které se jeho molekuly pohybují. Tato vlastnost vede k tomu, že plyny zabírají více prostoru, než by byly v kapalném nebo pevném stavu. Plyny se také smršťují a rozšiřují o předvídatelné množství v závislosti na změnách teploty a tlaku.
Stlačitelnost a rozšiřitelnost
Díky nízké hustotě plynů jsou stlačitelné, protože jejich molekuly mohou být umístěny daleko od sebe. To jim umožňuje volný pohyb, aby se vešly do mezer mezi nimi. Stejně jako plyny jsou stlačitelné, jsou také expandovatelné. Svoboda molekul plynu způsobí, že získají tvar jakéhokoli kontejneru, ve kterém jsou umístěny, a naplní tak objem kontejneru.
Difuzivita
Vzhledem k velkému množství prostoru mezi molekulami plynu se mohou dva nebo více plynů rychle a snadno navzájem mísit za vzniku homogenní směsi. Tento proces se nazývá difúze.
Tlak
Molekuly plynu jsou v neustálém pohybu. Vyvíjejí tlak nebo sílu na jednotku plochy na vnitřní povrch kontejneru. Tlak se mění podle množství plynu omezeného na objem daného kontejneru, teploty a tlaku.