Während die Gasgesetze die Beziehungen zwischen verschiedenen Eigenschaften idealer Gase zusammenfassen, erklärt die kinetische Gastheorie warum Gase bestimmten Gesetzen folgen. Die Theorie basiert auf einigen wenigen Annahmen oder Postulaten. Die erste Annahme ist, dass Gasteilchen von vernachlässigbarer Größe sind.

Ein Gas ist meist ein leerer Raum, der aus kleinen Teilchen besteht, die in weit größeren Abständen als ihre eigenen Dimensionen voneinander getrennt sind. Ihr gemeinsames Volumen ist vernachlässigbar im Verhältnis zum Gesamtvolumen, in dem das Gas enthalten ist. Im Gegensatz zu Feststoffen und Flüssigkeiten, die aufgrund ihrer kleinen Teilchenabstände nicht verdichtbar sind, sind Gase hoch verdichtbar.

Gasteilchen befinden sich in einem konstantem Zustand der Bewegung entlang gerader Linien in zufälligen Richtungen. Ihre Wege ändern sich nur, wenn sie mit anderen Teilchen oder mit den Wänden ihres Behälters kollidieren. Die zweite Annahme ist, dass die Gasteilchen perfekt elastische Kollisionen haben.

Sie kollidieren und prallen voneinander ab ohne zusammenzukleben. Dies kann man mit den Kollisionen zwischen Billardkugeln während eines Billardspiels vergleichen. Wenn Gasteilchen kollidieren, tauschen sie Energie miteinander aus, aber es gibt keinen Nettoverlust an Energie.

Mit anderen Worten, die Gesamtenergie des Systems bleibt konstant. Gasteilchen sind ständig in Bewegung;daher besitzen sie kinetische Energie. So besagt die dritte Annahme, dass die durchschnittliche kinetische Energie eines Gases zu seiner absoluten Temperatur in Kelvin proportional ist.

Das bedeutet, dass die kinetische Energie mit der Temperatur zunimmt, und folglich bewegen sich die Teilchen schneller. Bei höheren Temperaturen nimmt ihre Geschwindigkeit zu. Umgekehrt, wenn die Temperatur fällt, nimmt auch die kinetische Energie der Partikel ab und sie bewegen sich langsamer.

Bei einer gegebenen Temperatur, alle Gase, unabhängig von ihrer molekularen Masse, haben die gleiche durchschnittliche kinetische Energie. Die kinetische Energie ist gleich der Masse mal Geschwindigkeit zum Quadrat. Damit die verschiedenen Gase die gleiche durchschnittliche kinetische Energie haben, müssen ihre Gasteilchen sich mit unterschiedlichen Durchschnittsgeschwindigkeiten bewegen.

Schwerere Gase haben daher geringere Durchschnittsgeschwindigkeiten, während leichtere Gase höhere Durchschnittsgeschwindigkeiten haben. Zum Beispiel, haben Helium und Neon, bei der gleichen Temperatur die gleiche durchschnittliche kinetische Energie. Aufgrund des Unterschiedes in ihren Massen bewegen sich die Neonatome viel langsamer als die Heliumatome.