חוק הגז האידיאלי מתאר כיצד גזים מתנהגים, אך אינו מתחשב בגודל המולקולרי או בכוחות הבין מולקולריים. מכיוון שמולקולות ואטומים בכל הגזים האמיתיים יש גודל ומפעילים כוח זה על זה, חוק הגז האידיאלי הוא רק קירוב, אם כי טוב מאוד עבור גזים אמיתיים רבים. זה הכי מדויק עבור גזים מונו-אטומיים בלחץ וטמפרטורה גבוהים, מכיוון שלגזים אלה הגודל והכוחות הבין-מולקולריים ממלאים את התפקיד הזניח ביותר.
בהתאם למבנה, לגודל ולמאפיינים אחרים שלהם, לתרכובות שונות יש כוחות בין-מולקולריים שונים - לכן המים רותחים בטמפרטורה גבוהה יותר מאשר אתנול, למשל. בניגוד לשלושת הגזים האחרים, אמוניה היא מולקולה קוטבית ויכולה לקשור מימן, כך שהיא תחווה משיכה בין-מולקולרית חזקה יותר מהאחרות. שלושת האחרים כפופים רק לכוחות הפיזור הלונדוניים. כוחות הפיזור הלונדוניים נוצרים על ידי חלוקה מחדש קצרת מועד של אלקטרונים שגורמת למולקולה לשמש דיפול זמני חלש. לאחר מכן המולקולה מסוגלת לגרום לקוטביות במולקולה אחרת, ובכך ליצור משיכה בין שתי המולקולות.
באופן כללי, כוחות הפיזור הלונדוניים חזקים יותר בין מולקולות גדולות יותר וחלשים יותר בין מולקולות קטנות יותר. הליום הוא הגז החד-אטומי היחיד בקבוצה זו ומכאן הקטן ביותר מבחינת הגודל והקוטר של הארבעה. מכיוון שחוק הגז האידיאלי הוא קירוב טוב יותר לגזים מונו-אטומיים - ומכיוון שהליום כפוף לחלש יותר אטרקציות בין-מולקולריות יותר מהאחרות - מבין ארבעת הגזים הללו, הליום הוא זה שיתנהג הכי הרבה כמו גז אידיאלי.