Gaz doskonały to model, słuszny w pełni jedynie dla bardzo rozrzedzonych gazów. W rzeczywistych gazach wzrost ciśnienia powoduje, że zmniejszają się odległości między cząsteczkami oraz powoduje pojawianie się oddziaływań międzycząsteczkowych. Oddziaływania te odgrywają coraz większą rolę gdy maleje temperatura gazu zbliżając się do temperatury skraplania. W bardzo wysokich temperaturach zderzenia przestają być sprężyste. Model ten może być jednak stosowany w praktyce do niemalże wszystkich gazów w warunkach zbliżonych do normalnych. Dla gazów rzeczywistych przy dużych gęstościach i ciśnieniach niezbędne jest stosowanie równań uwzględniających te efekty (zob. równanie Van der Waalsa i wirialne równanie stanu).
Od gazu doskonałego należy odróżnić model o podobnie brzmiącej nazwie: płyn idealny.
Termodynamiczne funkcje stanu Wzory określające niektóre termodynamiczne funkcje stanu dla jednoatomowego gazu doskonałego: entropia – wzór Sackura-Tetrodego
energia wewnętrzna
Inne związki dla gazu doskonałego zależność między pojemnościami cieplnymi