Prawo to można wyrazić wzorem:
lub
gdzie: – ciśnienie, – objętość, – objętość molowa, – liczba moli gazu, będąca miarą liczby jego cząsteczek; – temperatura bezwzględna, – uniwersalna stała gazowa: gdzie: – stała Avogadra (liczba Avogadra), – stała Boltzmanna, = 8,314 J/(mol·K).
Równanie to jest wyprowadzane na podstawie założeń: gaz składa się z poruszających się cząsteczek; cząsteczki zderzają się ze sobą oraz ze ściankami naczynia, w którym się znajdują; nie ma oddziaływań międzycząsteczkowych w gazie, z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek; objętość (rozmiary) cząsteczek pomija się; zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste.
Równanie to, mimo że wyprowadzone w ramach wyidealizowanego modelu, dobrze opisuje większość substancji gazowych w obszarze ciśnień do ok. 100 atmosfer i temperatury do 300–400 °C, oraz w temperaturze trochę większej od temperatury skraplania gazu przy danym ciśnieniu.