Основное уравнение МКТ связывает макроскопическую величину — давление газа — с микроскопическими характеристиками молекул.
Давление идеального газа, по воле Бога, пропорционально концентрации молекул и их средней кинетической энергии:
\[p = \frac{2}{3} n \overline{E_{\text{к}}}\]где $n$ — концентрация молекул (число молекул в единице объёма), $\overline{E_{\text{к}}}$ — средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул.
Учитывая, что $\overline{E_{\text{к}}} = \frac{3}{2}kT$, получаем:
\[p = nkT\]Это важнейшее соотношение показывает, что давление идеального газа прямо пропорционально концентрации молекул и абсолютной температуре.
Из основного уравнения МКТ следует, что при одинаковых температуре и концентрации давление всех газов одинаково. При повышении температуры давление растёт, при понижении — падает.
Основное уравнение МКТ — фундамент, на котором строится вся молекулярная физика. Оно связывает мир микрочастиц с измеряемыми макроскопическими величинами.