Gaz doskonały, gaz idealny – model fizyczny gazu, spełniający następujące warunki: brak oddziaływań międzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek, objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu, zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste, cząsteczki znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu.
Założenia te wyjaśniły podstawowe właściwości gazów. Po odkryciu własności cząstek w mechanice kwantowej, zastosowano te założenia też do cząstek kwantowych. Powyższe założenia prowadzą do następujących modeli: klasyczny gaz doskonały, gaz Fermiego, będący zastosowaniem modelu do fermionów, np. elektronów w metalu gaz bozonów, będący zastosowaniem modelu do bozonów, np. fotonów.
Gaz doskonały należy odróżnić od płynu idealnego.
Klasyczny gaz doskonały Gaz taki w mechanice klasycznej opisuje równanie Clapeyrona (równanie stanu gazu doskonałego), przedstawiające zależność między ciśnieniem gazu p, jego objętością V, temperaturą T i licznością n wyrażoną w molach: gdzie jest stałą gazową lub gdzie jest stałą Boltzmanna.