Os gases eram um enigma para os primeiros cientistas, que ficavam perplexos com sua liberdade de movimento e aparente leveza em comparação com líquidos e sólidos. Na verdade, eles não determinaram que os gases constituíssem um estado da matéria até o século XVII. Após um estudo mais detalhado, eles começaram a observar propriedades consistentes que definiam os gases. A única distinção que inicialmente confundiu os cientistas - a de partículas de gás tendo mais espaço para movem-se livremente do que as partículas de sólidos ou líquidos - informa cada uma das propriedades que todos os gases possuem em comum.
Densidade baixa
Os gases contêm moléculas dispersas que estão dispersas em um determinado volume e, portanto, são menos densas do que em seus estados sólido ou líquido. Sua baixa densidade dá fluidez aos gases, o que permite que as partículas de gás se movam rápida e aleatoriamente umas pelas outras, expandindo-se ou contraindo-se sem posicionamento fixo. As distâncias médias entre as moléculas são grandes o suficiente para que as interações entre as moléculas não interfiram em seu movimento.
Forma ou volume indefinido
Os gases não têm forma ou volume definidos. O movimento aleatório das moléculas de gás permite que elas se expandam ou contraiam para assumir o volume do recipiente que as contém. Portanto, o volume de um gás se refere ao espaço do recipiente no qual suas moléculas têm amplitude para se mover. Essa propriedade resulta em gases ocupando mais espaço do que ocupariam em seu estado líquido ou sólido. Os gases também se contraem e se expandem em quantidades previsíveis, dependendo das mudanças na temperatura e pressão.
Compressibilidade e expansibilidade
A baixa densidade dos gases os torna compressíveis, pois suas moléculas podem ser posicionadas distantes umas das outras. Isso permite que eles se movam livremente para caber nas lacunas de espaço entre eles. Assim como os gases são compressíveis, eles também são expansíveis. A liberdade das moléculas de gás faz com que tomem a forma de qualquer recipiente em que sejam colocadas, enchendo o volume do recipiente.
Difusividade
Dada a grande quantidade de espaço entre as moléculas de gás, dois ou mais gases podem se misturar rápida e facilmente para formar uma mistura homogênea. Este processo é denominado difusão.
Pressão
As moléculas de gás estão em movimento constante. Eles exercem pressão, ou força por unidade de área, na superfície interna de seu contêiner. A pressão varia de acordo com a quantidade de gás confinada ao volume de um determinado contêiner, a temperatura e a pressão.