Kinetická molekulární teorie, známá také jako Kinetická teorie plynů, je mocný model, o který usiluje vysvětlete měřitelné charakteristiky plynu z hlediska malých pohybů plynu částice. Kinetická teorie vysvětluje vlastnosti plynů z hlediska pohybu jejich částic. Kinetická teorie je založena na řadě předpokladů, a proto jde o přibližný model.
Plyny v kinetickém modelu jsou považovány za „dokonalé“. Dokonalé plyny se skládají z molekul, které se pohybují zcela náhodně a nikdy se nepřestávají pohybovat. Všechny srážky plynných částic jsou zcela elastické, což znamená, že nedochází ke ztrátě energie. (Pokud by tomu tak nebylo, molekulám plynu by nakonec došla energie a hromadily by se na jejich podlaze Dalším předpokladem je, že velikost molekul je zanedbatelná, což znamená, že mají v zásadě nulu průměr. To téměř platí pro velmi malé monoatomové plyny, jako je helium, neon nebo argon. Konečným předpokladem je, že molekuly plynu neinteragují, kromě případů, kdy se srazí. Kinetická teorie nebere v úvahu žádné elektrostatické síly mezi molekulami.
Plyn má tři vnitřní vlastnosti, tlak, teplotu a objem. Tyto tři vlastnosti jsou navzájem propojeny a lze je vysvětlit pomocí kinetické teorie. Tlak je způsoben částicemi, které narážejí na stěnu plynové nádoby. Netuhý obal, jako je balón, se bude rozpínat, dokud se tlak plynu uvnitř balónku nebude rovnat tlaku na vnější straně balónku. Když je plyn nízký tlak, je počet srážek menší než při vysokém tlaku. Zvyšování teploty plynu ve stálém objemu také zvyšuje jeho tlak, protože teplo způsobuje rychlejší pohyb částic. Podobně rozšiřování objemu, ve kterém se plyn může pohybovat, snižuje jeho tlak i teplotu.
Robert Boyle byl mezi prvními, kdo objevil vazby mezi vlastnostmi plynů. Boyleův zákon říká, že a při konstantní teplotě je tlak plynu nepřímo úměrný jeho objemu. Charlesův zákon, poté, co Jacques Charles uvažuje o teplotě, zjistil, že pro stálý tlak je objem plynu přímo úměrný jeho teplotě. Tyto rovnice byly zkombinovány za vzniku dokonalé rovnice stavu plynu pro jeden mol plynu, pV = RT, kde p je tlak, V je objem, T je teplota a R je univerzální plynová konstanta.
Dokonalý zákon o plynu funguje dobře i při nízkých tlacích. Při vysokých tlacích nebo nízkých teplotách se molekuly plynu dostávají do dostatečně těsné blízkosti, aby mohly interagovat; jsou to tyto interakce, které způsobují kondenzaci plynů na kapaliny a bez nich by celá hmota byla plynná. Tyto interaktomické interakce se nazývají Van der Waalsovy síly. V důsledku toho lze dokonalou rovnici plynu upravit tak, aby obsahovala komponentu popisující mezimolekulární síly. Tato složitější rovnice se nazývá Van der Waalsova stavová rovnice.