在17世紀中葉，人們就對理想氣體有研究，人們在研究氣體性質時，發現了一些經驗規律。

首先在1662年，波義耳發現，物質的量和溫度恆定條件下，氣體的體積和壓力成反比，公式表示為pV＝常數

然後在100多年後，蓋－呂薩克提出，物質的量和壓力恆定，氣體的體積與溫度成反比，公式表示為V/T＝常數

在1869年，阿伏加德羅提出，在相同的溫度和壓力下，1mol任何氣體都有相同的體積，公式表示為V/n＝常數

在上述三個公式基礎上，科學家歸納出純低壓氣體適用的理想氣體狀態方程，公式表示為pV＝nRT。

公式中，p的單位Pa，V的單位m3，n的單位為mol，T的單位為K，R是一個比例常數，稱為摩爾氣體常數，R＝8.314472Pa•m³/mol•K。

理想氣體模型是研究低壓氣體匯出的，而在實際研究氣體時會出現偏差，當壓力越低，用理想氣體狀態方程研究氣體更準確。並且，當分子間的相互作用非常小的時候，或者當分子間的間距比分子本身體積大很多時，用理想氣體狀態方程更準確，所以，綜上來看，理想氣體必須有以下特徵，一是分子間無相互作用力；二是分子本身不佔有體積。也就是說，理想氣體可以看做是真實氣體在壓力趨近於0的極限情況。

然而，我們都知道絕對的理想氣體是不存在的。用理想氣體方程計算實際氣體有偏差。但是，用理想氣體來研究真實氣體是非常重要的。我們通常根據實際氣體的性質透過理想氣體方程來研究真實氣體方程。事實上，真實氣體狀態方程＝理想氣體狀態方程×校正係數。真實氣體狀態方程有很多，大概幾百種，都是根據氣體的實際的性質，用理想氣體狀態方程推導得到。這裡我就介紹一下最有著名的範德華方程。

範德華方程是1873年提出的，這個方程的表示形式如下

這個方程以理想氣體方程為基礎，對相關的項進行修正。

第一項，修正的是壓強，真實氣體要考慮分子間的壓力，當某一個分子撞到器壁或者跟周圍其它物質碰撞，分子的作用力就會減小，使實際的作用力比理想氣體方程計算的壓力就就小。所以，在實際分子測壓力時，必須加上由於分子間作用力而減小的壓力才等於理想氣體的壓力。我們把氣體分子撞擊器壁的碰撞看成彈性碰撞，碰撞產生的壓力與氣體濃度成正比。所以，壓力校正項為a(n/V)²。壓力項就如下

第二項考慮體積，真實的氣體分子是佔有體積的。所以，必須扣除分子體積佔有的空間，才是理想氣體的體積，體積項就如下

這就是理想氣體的重要作用，在實際氣體研究中，對於研究真實氣體方程有很大的意義，除了範德華方程，還有維裡方程、R－K方程、貝塞羅方程等，這些方程都是以理想氣體為基礎，研究各種真實氣體。