建立在波义耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上.
推导经验定律
（1）玻意耳定律（玻—马定律）
当n,T一定时 V,p成反比,即V∝（1/p）①
理想气体状态方程（2）查理定律
当n,V一定时 p,T成正比,即p∝T ②
（3）盖-吕萨克定律
当n,p一定时 V,T成正比,即V∝T ③
（4）阿伏伽德罗定律
当T,p一定时 V,n成正比,即V∝n ④
由①②③④得
V∝（nT/p） ⑤
将⑤加上比例系数R得
V=（nRT）/p 即pV=nRT
实际气体中的问题当理想气体状态方程运用于实际气体时会有所偏差,因为理想气体的基本假设在实际气体中并不成立.如实验测定1 mol乙炔在20℃、101kPa时,体积为24.1 dm3,而同样在20℃时,在842 kPa下,体积为0.114 dm3,它们相差很多,这是因为,它不是理想气体所致.
一般来说,沸点低的气体在较高的温度和较低的压力时,更接近理想气体,如氧气的沸点为-183℃、氢气沸点为-253℃,它们在常温常压下摩尔体积与理想值仅相差0.1%左右,而二氧化硫的沸点为-10℃,在常温常压下摩尔体积与理想值的相差达到了2.4%.
越是不容易液化、凝华的气体（如氦、氢气、氧气、氮气等,由于氦气不但体积小、互相之间作用力小、也是所有气体中最难液化的,因此它是所有气体中最接近理想气体的气体.）在常温常压下越是接近于理想气体.
此外,有时只需要粗略估算一些数据,使用这个方程会使计算变得方便很多.