התיאוריה המולקולרית הקינטית, המכונה גם התיאוריה הגנטית הקינטית היא מודל רב עוצמה המבקש להסביר את המאפיינים הניתנים למדידה של גז במונחים של תנועות גז בקנה מידה קטן חלקיקים. התיאוריה הקינטית מסבירה את תכונות הגזים במונחים של תנועת חלקיקיהם. התיאוריה הקינטית מבוססת על מספר הנחות יסוד ובשל כך היא מודל משוער.
גזים במודל הקינטי נחשבים "מושלמים". גזים מושלמים מורכבים ממולקולות הנעות באופן אקראי לחלוטין ולא מפסיקות לנוע. כל התנגשויות חלקיקי הגז אלסטיות לחלוטין, כלומר שום אנרגיה לא הולכת לאיבוד. (אם לא זה היה המקרה של מולקולות הגז אזלה האנרגיה והצטברו על רצפתן ההנחה הבאה היא שגודל המולקולות הוא זניח, כלומר למעשה יש אפס קוֹטֶר. זה כמעט נכון לגבי גזים חד-אטומיים קטנים מאוד כמו הליום, ניאון או ארגון. ההנחה הסופית היא שמולקולות הגז אינן מתקשרות ביניהן אלא כאשר הן מתנגשות. התיאוריה הקינטית אינה מתייחסת לכוחות אלקטרוסטטיים בין מולקולות.
לגז יש שלוש תכונות מהותיות, לחץ, טמפרטורה ונפח. שלושת המאפיינים הללו קשורים זה לזה וניתן להסבירם באמצעות תיאוריה קינטית. לחץ נגרם על ידי פגיעת חלקיקים בדופן מיכל הגז. מיכל שאינו נוקשה כמו בלון יתרחב עד שלחץ הגז בתוך הבלון שווה לזה שבצד החיצוני של הבלון. כאשר גז הוא לחץ נמוך מספר ההתנגשויות הוא פחות מאשר בלחץ גבוה. העלאת הטמפרטורה של גז בנפח קבוע מגבירה גם את הלחץ שלו מכיוון שהחום גורם לחלקיקים לנוע במהירות רבה יותר. באופן דומה הרחבת הנפח בו גז יכול לנוע מורידה את הלחץ והטמפרטורה שלו.
רוברט בויל היה בין הראשונים שגילה קשר בין תכונות הגזים. החוק של בויל קובע כי בטמפרטורה קבועה לחץ הגז הוא ביחס הפוך לנפחו. החוק של צ'ארלס, לאחר שז'אק צ'רלס שוקל טמפרטורה, ומצא שלחץ קבוע, נפח הגז פרופורציונלי ישירות לטמפרטורה שלו. משוואות אלה שולבו ליצירת משוואת מצב גז מושלמת לשומה אחת של גז, pV = RT, כאשר p הוא לחץ, V הוא נפח, T הוא טמפרטורה ו- R הוא קבוע הגז האוניברסלי.
חוק הגז המושלם עובד היטב בלחצים נמוכים. בלחצים גבוהים או בטמפרטורות נמוכות מולקולות גז מגיעות לקרבה מספקת מספיק כדי לקיים אינטראקציה; האינטראקציות הללו גורמות להתעבות של גזים לנוזלים ובלעדיהם כל החומר יהיה גזי. אינטראקציות אינטראקומיות אלה נקראות כוחות ואן דר וואלס. כתוצאה מכך, ניתן לשנות את משוואת הגז המושלמת כך שתכלול רכיב לתיאור כוחות בין-מולקולריים. משוואה מסובכת יותר זו נקראת משוואת המדינה של ואן דר וולס.