Quando l'aria viene riscaldata aumenta in volume, aumenta in pressione o in entrambi, a seconda delle condizioni. L'aria è composta da diversi gas, in particolare azoto, ossigeno e anidride carbonica, ma il il gas in questione non ha importanza. Tutti i gas si comportano in modo identico con un identico aumento di temperatura, purché anche le altre condizioni siano identiche.
Se l'aria si espande o aumenta di pressione dipende dal fatto che sia limitato in qualche modo dall'espansione. L'aria in espansione diminuisce anche di densità. Un contenitore d'aria sigillato non può aumentare di volume se riscaldato, quindi aumenta solo la pressione. Teoricamente, in una situazione non vincolata l'aria si espande solo quando viene riscaldata, ma in realtà, poiché anche le masse d'aria circostanti forniscono una certa resistenza, un aumento della temperatura crea sempre almeno un leggero aumento di pressione. Un esempio più significativo di aumento del volume e della pressione sarebbe un pallone di gomma. L'aria di riscaldamento in un pallone aumenta sia la pressione che il volume, poiché, mentre il pallone è elastico e si espande, fornisce anche una certa resistenza a tale espansione.
L'equazione fondamentale per esattamente come un gas o una miscela di gas si comporta quando riscaldata è PV = nRT, dove P = pressione, V = volume, n = numero di moli di molecole di gas, R è la costante di gas ideale e T = temperatura.
