תוֹכֶן
גזים היו אניגמה עבור מדענים מוקדמים שהתבלבלו מחופש התנועה שלהם וחוסר המשקל לכאורה בהשוואה לנוזלים ומוצקים. למעשה, הם לא קבעו כי הגזים היוו מצב של עניין עד המאה ה -17. במחקר מקרוב הם התחילו להתבונן בתכונות עקביות שהגדירו גזים. ההבחנה היחידה שהטרידה את המדענים בתחילה - זו של חלקיקי גז שיש להם יותר מקום לנוע בחופשיות מאשר חלקיקי מוצקים או נוזלים - מודיעה לכל אחד מהתכונות המשותפות לכל הגזים.
צפיפות נמוכה
גזים מכילים מולקולות מפוזרות המפוזרות על פני נפח נתון ולכן הן צפופות פחות מאשר במצבן המוצק או הנוזלי. הצפיפות הנמוכה שלהם מעניקה לגזים נזילות, המאפשרת לחלקיקי הגז לנוע במהירות ובאופן אקראי זה בזה, מתרחבים או מתכווצים ללא מיקום קבוע. המרחקים הממוצע בין המולקולות גדולים מספיק כדי שהאינטראקציות בין המולקולות לא יפריעו לתנועתם.
צורה או נפח בלתי מוגדרים
לגזים אין צורה או נפח מוגדרים. התנועה האקראית של מולקולות הגז מאפשרת להם להתרחב או להתכווץ להניח את נפח המכולה המחזיקה אותם. לכן נפח גזים מתייחס לחלל המיכל בו מולקולותיו טווח תנועה. מאפיין זה מביא לכך שגזים תופסים מקום רב יותר ממה שהיה במצבם הנוזלי או המוצק. גזים מתכווצים ומתרחבים גם בכמויות צפויות בהתאם לשינויים בטמפרטורה ולחץ.
דחיסות והרחבה
הצפיפות הנמוכה של הגזים הופכת אותם לדחוסים מכיוון שניתן למקם את המולקולות שלהם רחוקים זה מזה. זה מאפשר להם לנוע בחופשיות כדי להתאים לפערי החלל ביניהם. כשם שהגזים ניתנים לדחיסה, הם גם ניתנים להרחבה. החופש של מולקולות הגז גורם להם ללבוש צורה של כל מיכל בו הם ממוקמים, וממלא את נפח המכולות.
דיפוזיות
בהתחשב בכמויות הרווח הגדולות בין מולקולות הגז, שני גזים או יותר יכולים להתערבב במהירות ובקלות זה עם זה ליצירת תערובת הומוגנית. תהליך זה נקרא דיפוזיה.
לחץ
מולקולות הגז נמצאות בתנועה מתמדת. הם מפעילים לחץ, או כוח לכל שטח יחידה, על המשטח הפנימי של המכולה שלהם. הלחץ משתנה בהתאם לכמות הגז המוגבלת לנפח מכולות נתון, לטמפרטורה ולחץ.