L'espansione isoterma è un aumento del volume di una quantità di gas mentre la temperatura rimane uguale. Una temperatura costante significa che il volume di un gas dipende interamente dalla pressione, che diminuisce come la dimensione del contenitore aumenta.
La legge del gas ideale afferma che il volume di un gas sale con l'aumento della temperatura e diminuisce con l'aumentare della pressione. Il volume non cambia mai a meno che uno degli altri due fattori non cambi. La pressione che determina il volume del gas può essere creata dalle pareti di un contenitore o da una forza che resiste all'espansione come la gravità.