Kinetička molekularna teorija, također poznata i kao Kinetička teorija plinova, moćan je model koji nastoji objasniti mjerljive karakteristike plina u smislu malog kretanja plina čestice. Kinetička teorija objašnjava svojstva plinova u smislu gibanja njegovih čestica. Kinetička teorija temelji se na nizu pretpostavki i zbog toga je približni model.
Plinovi u kinetičkom modelu smatraju se "savršenima". Savršeni plinovi sastoje se od molekula koje se u potpunosti nasumično kreću i nikad se ne prestaju kretati. Svi sudari čestica plina potpuno su elastični, što znači da se energija ne gubi. (Da to nije slučaj, molekulama plina na kraju bi ponestalo energije i akumuliralo bi se na podu svojih spremnik.) Sljedeća je pretpostavka da je veličina molekula zanemariva, što znači da u osnovi imaju nulu promjer. To gotovo vrijedi za vrlo male monoatomske plinove poput helija, neona ili argona. Konačna je pretpostavka da molekule plina ne međusobno djeluju, osim kada se sudaraju. Kinetička teorija ne uzima u obzir nikakve elektrostatičke sile između molekula.
Plin ima tri svojstvena svojstva, tlak, temperaturu i volumen. Ova su tri svojstva međusobno povezana i mogu se objasniti pomoću kinetičke teorije. Pritisak uzrokuju čestice koje udaraju u stijenku spremnika za plin. Nekrut spremnik poput balona širit će se dok tlak plina unutar balona ne bude jednak tlaku plina na vanjskoj strani balona. Kada je plin niskog tlaka, broj sudara je manji nego kod visokog tlaka. Povećanje temperature plina u fiksnom volumenu također povećava njegov pritisak jer toplina uzrokuje brže kretanje čestica. Na sličan način širenje volumena u kojem se plin može kretati smanjuje i njegov tlak i temperaturu.
Robert Boyle među prvima je otkrio veze između svojstava plinova. Boyleov zakon kaže da je a pri konstantnoj temperaturi tlak plina obrnuto proporcionalan njegovom volumenu. Charlesov zakon, nakon što Jacques Charles razmotri temperaturu, utvrdio je da je za fiksni tlak volumen plina izravno proporcionalan njegovoj temperaturi. Te su se jednadžbe kombinirale kako bi se stvorila savršena jednadžba stanja plina za jedan mol plina, pV = RT, gdje je p tlak, V volumen, T temperatura, a R univerzalna plinska konstanta.
Savršeni zakon o plinovima dobro djeluje za niske tlakove. Pri visokim tlakovima ili niskim temperaturama molekule plina dolaze u dovoljnu blizinu za interakciju; upravo te interakcije uzrokuju kondenzaciju plinova u tekućine i bez njih bi sva tvar bila plinovita. Te interakktomske interakcije nazivaju se Van der Waalsove sile. Slijedom toga, jednadžba savršenog plina može se izmijeniti tako da uključuje komponentu koja opisuje intermolekularne sile. Ova složenija jednadžba naziva se Van der Waalsova jednadžba stanja.