根據理想狀態氣體方程,PV=nRT

其中：

p為理想氣體的壓強；

V為理想氣體的體積；

n為理想氣體中氣體物質的量；

R為理想氣體常數、普適氣體恆量

T為理想氣體的絕對溫度

因為n=m/M,

密度 = m / V

則

V=m / 密度

在T P相同的情況下，將 V=m / 密度，n=m/M,

代入 PV=nRT

公式變為

P(m/密度)=(m/M)RT,

得

P/密度 = RT/M

所以

密度1=PM1/RT，密度2=PM2/RT,

所以，

密度1：密度2 = M1:M2

普適氣體常數亦稱通用氣體常數，理想氣體常數，或稱氣體常數。值是8.3145J·mol^(-1)·K^(-1)

誤差原因：空氣成分非常複雜，且很多都是雙分子氣體，和理想氣體的假設差距比較大，而普適常數最好用和理想氣體性質差不多的比較合適，比如低壓的惰性氣體。