Газ, или газообра́зное состоя́ние — одно из четырёх основных агрегатных состояний вещества, характеризующееся очень слабыми связями между составляющими его частицами, а также их большой подвижностью. Частицы газа почти свободно и хаотически движутся в промежутках между столкновениями, во время которых происходит резкое изменение характера их движения.
Теплопрово́дность — способность материальных тел проводить тепловую энергию от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела путём хаотического движения частиц тела. Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.
Диффу́зия — неравновесный процесс перемещения вещества из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией, приводящий к самопроизвольному выравниванию концентраций по всему занимаемому объёму. Обычно рассматривают диффузию одного вещества в среде, но возможно и диффузия двух веществ, тогда говорят о взаимной диффузии газов. В плазме ионы и электроны имеют заряд и при взаимном проникновении одного вещества в другое вместо взаимной диффузии используют термин амбиполярная диффузия. При этом перенос вещества происходит из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией против направления градиента концентрации.
Бро́уновское движе́ние — беспорядочное движение микроскопических видимых взвешенных частиц твёрдого вещества в жидкости или газе, вызываемое тепловым движением частиц жидкости или газа. Было открыто в 1827 году Робертом Броуном. Броуновское движение никогда не прекращается. Оно связано с тепловым движением, но не следует смешивать эти понятия. Броуновское движение является следствием и свидетельством существования теплового движения.
Распределе́ние Ма́ксвелла — общее наименование нескольких распределений вероятности, которые описывают статистическое поведение параметров частиц идеального газа. Вид соответствующей функции плотности вероятности диктуется тем, какая величина: скорость частицы, проекция скорости, модуль скорости, энергия, импульс и т. д. — выступает в качестве непрерывной случайной величины. В ряде случаев распределение Максвелла может быть выражено как дискретное распределение по множеству уровней энергии.
Эффект Шубникова — де Хааза назван в честь советского физика Л. В. Шубникова и нидерландского физика В. де Хааза, открывших его в 1930 году. Наблюдаемый эффект заключался в осцилляциях магнетосопротивления плёнок висмута при низких температурах. Позже эффект Шубникова — де Гааза наблюдали в многих других металлах и полупроводниках. Эффект Шубникова — де Гааза используется для определения тензора эффективной массы и формы поверхности Ферми в металлах и полупроводниках.
Универса́льная га́зовая постоя́нная — константа, численно равная работе расширения одного моля идеального газа в изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К. Равна произведению постоянной Больцмана на число Авогадро. Обозначается латинской буквой R.
Осмотическое давление — избыточное гидростатическое давление на раствор, отделённый от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану (осмос). Это давление стремится уравнять концентрации обоих растворов вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя.
Коэффицие́нт диффу́зии — количественная характеристика скорости диффузии, равная количеству вещества, проходящего в единицу времени через участок единичной площади в результате теплового движения молекул при градиенте концентрации, равном единице. Коэффициент диффузии определяется свойствами среды и типом диффундирующих частиц.
Длина свободного пробега молекулы — это среднее расстояние 
, которое пролетает частица за время между двумя последовательными столкновениями.
В физике соотношением Эйнштейна называется выражение, связывающее подвижность молекулы с коэффициентом диффузии и температурой (макропараметры). Оно было независимо открыто Альбертом Эйнштейном в 1905 году и Марианом Смолуховским (1906) в ходе работ по изучению броуновского движения:
Теорема о равнораспределении кинетической энергии по степеням свободы, закон равнораспределения, теорема о равнораспределении — связывает температуру системы с её средней энергией в классической статистической механике. В первоначальном виде теорема утверждала, что при тепловом равновесии энергия разделена одинаково между её различными формами, например, средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы должна равняться средней кинетической энергии её вращательного движения.
Закон Грэма (также известный как закон эффузии, закон Грэхема — закон об относительной скорости истечения разных газов через пористую поверхность или искусственную мембрану при одинаковых условиях. Открыт в 1829 году шотландским химиком Томасом Грэмом.
Капилля́рный электрофоре́з, известный также как капиллярный зональный электрофорез, используется для разделения ионов по заряду. В случае обычного электрофореза заряженные молекулы перемещаются в проводящей жидкости под действием электрического поля. В 1960-х годах была предложена методика капиллярного электрофореза для разделения молекул по заряду и размеру в тонком капилляре, заполненном электролитом.
Эффект Кнудсена — явление перетекания при одинаковых давлениях разреженного газа через поры от более низкой к более высокой температуре.
Квантовый газ — газ, состоящий из (квази)частиц, де-бройлевская длина волны которых намного превышает их радиус взаимодействия.
Доплеровское уширение — уширение спектральных линий вследствие эффекта Доплера, вызванного распределением скоростей атомов или молекул. Различные скорости излучающих частиц приводят к различиям в доплеровском смещении, суммарное влияние которых приводит к уширению линий. Результирующий профиль линии называют доплеровским профилем. Частным случаем является тепловое доплеровское уширение вследствие теплового движения частиц. Уширение зависит от частоты спектральной линии, массы излучающих частиц и их температуры и, следовательно, может использоваться для определения температуры излучающего тела.
Потенциал Сазерленда — простая модель парного взаимодействия неполярных молекул, описывающая зависимость энергии взаимодействия двух частиц от расстояния 
между ними. Эта модель относительно реалистично передаёт свойства реального взаимодействия сферических неполярных молекул и поэтому широко используется в расчётах и при компьютерном моделировании. Впервые этот вид потенциала был предложен Уильямом Сазерлендом в 1893 году.
В физике тепловая длина волны де Бройля или термическая длина волны (
, иногда также обозначаемый 
) — это примерно средняя длина волны де Бройля частиц в идеальном газе при указанной температуре. Мы можем оценить среднее расстояние между частицами в газе равным (V/N)1/3, где V — объём, а N — количество частиц. Когда тепловая длина волны де Бройля намного меньше расстояния между частицами, то газ можно считать классическим газом или газом Максвелла — Больцмана. С другой стороны, когда тепловая длина волны де Бройля порядка или превышает расстояние между частицами, квантовые эффекты будут доминировать, и газ следует рассматривать как ферми-газ или бозе-газ, в зависимости от природы частиц газа. Критическая температура является точкой перехода между этими двумя режимами, и при этой критической температуре тепловая длина волны будет примерно равна расстоянию между частицами. То есть квантовая природа газа будет очевидна для
то есть когда расстояние между частицами меньше тепловой длины волны де Бройля; в этом случае газ будет подчиняться статистике Бозе — Эйнштейна или статистике Ферми — Дирака. Это, например, имеет место для электронов в типичном металле при T = 300 К, где электронный газ подчиняется статистике Ферми — Дирака, или в конденсате Бозе — Эйнштейна. С другой стороны, для
то есть когда расстояние между частицами намного больше тепловой длины волны де Бройля, газ будет подчиняться статистике Максвелла — Больцмана. Так обстоит дело с молекулярными или атомарными газами при комнатной температуре, а также с тепловыми нейтронами, производимыми источником нейтронов.
