Plynem nazýváme soustavu volně se pohybujících částic – dvouatomových (O2, N2, H2, CO) nebo víceatomových (methan CH4, ethylen C2H4, acetylen C2H2 apod.) molekul, často se vyskytují směsi plynů (vzduch, svítiplyn nebo plyny vznikající hořením). Ze všech skupenství látek má plyn nejjednodušší strukturu. Molekuly plynu vykonávají tepelný pohyb, jehož rychlost a směr se neustále mění v důsledku vzájemných srážek molekul a srážek se stěnami nádoby. Srážky probíhají tak, že molekuly se k sobě přiblíží a odpudivá síla, kterou na sebe navzájem působí při malých vzdálenostech, změní směry a velikosti rychlostí. Rozpínavost plynu svědčí o tom, že přitažlivé síly mezi molekulami jsou velmi malé, plyn proto nevytváří samostatné těleso určitého tvaru, ale má vždy tvar podle nádoby. Za běžných podmínek jsou střední vzdálenosti mezi molekulami asi desetkrát větší než jejich rozměry.
Při teoretickém popisu většinou zavádíme ideální představy. Nejinak tomu bude i nyní. Zavedeme model ideálního plynu. O molekulách ideálního plynu předpokládáme, že jejich rozměry jsou zanedbatelně malé ve srovnání s jejich střední vzdáleností, molekuly ideálního plynu nepůsobí na sebe navzájem přitažlivými silami, vzájemné srážky molekul a srážky molekul se stěnami nádoby jsou dokonale pružné, tzn. realizují se bez úbytku kinetické energie. První předpoklad umožňuje zanedbávat vlastní objem jednotlivých molekul. Každou molekulu ideálního plynu proto považujeme za hmotný bod. Zanedbáme–li působení přitažlivých a odpudivých sil mezi molekulami (s výjimkou velmi krátkého působení sil při srážkách molekul), pak z druhého předpokladu o ideálním plynu vyplývá, že celková potenciální energie soustavy molekul ideálního plynu je nulová. Proto vnitřní energie ideálního plynu s jednoatomovými molekulami se rovná jen součtu kinetických energií molekul pohybujících se neuspořádaným posuvným pohybem. Vnitřní energie ideálního plynu s víceatomovými molekulami zahrnuje kromě toho ještě energii molekul konajících rotační a kmitavý pohyb. Mezi jednotlivými srážkami se molekuly ideálního plynu pohybují rovnoměrným přímočarým pohybem. V důsledku srážek má však trajektorie každé molekuly tvar lomené čáry.
Za ideální plyn můžeme považovat dostatečně zředěný plyn. Skutečné plyny se svými vlastnostmi přibližují vlastnostem ideálního plynu, mají–li dostatečně vysokou teplotu a nízký tlak. Např. za normálních podmínek, tj. při teplotě 0 °C a tlaku 101 325 Pa lze většinu plynů s dostatečnou přesností považovat za ideální plyn.
Rozlišujeme páry – jsou velmi dobře zkapalnitelné; a plyny – jdou zkapalnit těžko, jen za nízkých teplot nebo tlaků. Obecně mají páry i plyny jiné vlastnosti.