關於理想氣體的行為，在 \(200\) 多年的時間內，許多科學家經過不斷的試驗和觀察，總結出著名的普適氣體定律 (或稱為理想氣體定律或理想氣體狀態方程，idea gas equation)：

\[p\,V = n\,R\,T\]

其中，\(p\) 表示氣體的壓強，單位是 \(\text{Pa}\)；
\(V\) 表示氣體的體積 ，單位是 \(\text{m}^3\)；
\(n\) 表示氣體的摩爾數，單位是 \(\text{mol}\)；
\(T\) 表示溫度，單位是 \(\text{K}\)；
\(R\) 是常數，\(R = 8.31 \text{ J K$^{−1}$ mol$^{−1}$}\)。

由於理想氣體的體積 \(V\) 只與壓強 \(p\)、溫度 \(T\) 和摩爾數 \(n\) 有關，因此，在特定的溫度和壓強下，\(1 \text{ mol}\) 理想氣體的體積是一個定值，稱為氣體的摩爾體積 (molar volume)，符號是 \(V_m\)，單位是 \(\text{dm$^3$ mol$^{−1}$}\)。

\[V_m = \frac{V}{n} = \frac{R\,T}{p}\]

例如，在常溫常壓下 (room temperature and pressure，簡稱 RTP) 下，即在 \(25^\circ\text{C}\) \((298 \text{ K})\) 和 \(1.0 \text{ atm}\) \((101.3 \text{ kPa})\) 下，氣體的摩爾體積

\[\begin{align} {V_m} & = \frac{R\,T}{p} \\\\ & = \frac{8.31 \text{ J K$^{−1}$ mol$^{−1}$} \times 298 \text{ K}}{101.3 \times 10^3 \text{ Pa}} \\\\ & = {24.4 \times 10^{-3} \text{ m}^3 \text{ mol}^{-1}} \\\\ & = {24.4 \text{ dm}^3 \text{ mol}^{-1}} \end{align}\]

又如，在標準溫度和壓強 (standard temperature and pressure，簡稱 STP) 下，即在 \(0^\circ\text{C}\) \((273 \text{ K})\) 和 \(1.0 \text{ atm}\) \((101.3 \text{ kPa})\) 下，氣體的摩爾體積

\[\begin{align} {V_m} & = \frac{R\,T}{p} \\\\ & = \frac{8.31 \text{ J K$^{−1}$ mol$^{−1}$} \times 273 \text{ K}}{101.3 \times 10^3 \text{ Pa}} \\\\ & = 22.4 \times 10^{-3} \text{ m}^3 \text{ mol}^{-1} \\\\ & = {22.4 \text{ dm}^3\text{ mol}^{-1}} \end{align}\]

請注意，在涉及氣體的化學反應中，我們通常假設氣體是理想氣體，來進行化學計量運算，但理想氣體在現實中並不存在。下表列舉出一些常見氣體在 STP 下的摩爾體積。

氣體	\(V_m\) \((\text{dm$^3$ mol$^{-1}$})\)
\(\ce{H2}\)	\(22.433\)
\(\ce{He}\)	\(22.434\)
\(\ce{N2}\)	\(22.402\)
\(\ce{O2}\)	\(22.397\)
\(\ce{Ar}\)	\(22.397\)
\(\ce{CO2}\)	\(22.260\)
\(\ce{NH3}\)	\(22.079\)