Les gaz étaient une énigme pour les premiers scientifiques qui étaient déconcertés par leur liberté de mouvement et leur apparente apesanteur par rapport aux liquides et aux solides. En fait, ils n'ont pas déterminé que les gaz constituaient un état de la matière jusqu'au 17ème siècle. Après une étude plus approfondie, ils ont commencé à observer des propriétés cohérentes qui définissaient les gaz. La seule distinction qui a d'abord déconcerté les scientifiques - celle des particules de gaz ayant plus d'espace pour se déplacent librement que les particules de solides ou de liquides - informe chacune des propriétés que tous les gaz ont dans commun.
Faible densité
Les gaz contiennent des molécules éparses qui sont dispersées dans un volume donné et sont donc moins denses qu'à l'état solide ou liquide. Leur faible densité donne aux gaz une fluidité, ce qui permet aux particules de gaz de se déplacer rapidement et de manière aléatoire les unes par rapport aux autres, se dilatant ou se contractant sans positionnement fixe. Les distances moyennes entre les molécules sont suffisamment grandes pour que les interactions entre les molécules n'interfèrent pas avec leur mouvement.
Forme ou volume indéfini
Les gaz n'ont pas de forme ou de volume défini. Le mouvement aléatoire des molécules de gaz leur permet de se dilater ou de se contracter pour prendre le volume du récipient qui les contient. Par conséquent, le volume d'un gaz fait référence à l'espace du conteneur dans lequel ses molécules ont la possibilité de se déplacer. Cette propriété fait que les gaz occupent plus d'espace qu'ils ne le feraient à l'état liquide ou solide. Les gaz se contractent et se dilatent également selon des quantités prévisibles en fonction des changements de température et de pression.
Compressibilité et extensibilité
La faible densité des gaz les rend compressibles car leurs molécules peuvent être éloignées les unes des autres. Cela leur permet de se déplacer librement pour s'adapter aux espaces entre eux. Tout comme les gaz sont compressibles, ils sont également extensibles. La liberté des molécules de gaz les amène à prendre la forme de n'importe quel conteneur dans lequel elles sont placées, remplissant le volume du conteneur.
Diffusivité
Étant donné les grandes quantités d'espace entre les molécules de gaz, deux ou plusieurs gaz peuvent se mélanger rapidement et facilement les uns aux autres pour former un mélange homogène. Ce processus est appelé diffusion.
Pression
Les molécules de gaz sont en mouvement constant. Ils exercent une pression, ou force par unité de surface, sur la surface intérieure de leur récipient. La pression varie en fonction de la quantité de gaz confinée dans le volume d'un conteneur donné, de la température et de la pression.